Popis
Nosník je na levém konci (x=0) dokonale vetknutý (deplanace je omezena) a na pravém konci (x=4a) podepřen vidlicovou podporou (volná deplanace). Nosník je zatížen otáčivým momentem M, normálovou silou Fx a příčnou silou Fz. Určete průběh primárního otáčivého momentu MTpri, sekundárního otáčivého momentu MTsec a bimomentu Mω. Verifikační příklad vychází z příkladu publikovaného Gensichenem a Lumpem (viz reference).
| Materiál | Ocel | Modul pružnosti | E | 210000,000 | MPa |
| Smykový modul | G | 81000,000 | MPa | ||
| Geometrie | Nosník | Délka části | a | 2,000 | m |
| Průřez | Výška | h | 400,000 | mm | |
| Šířka | b | 180,000 | mm | ||
| Tloušťka stojiny | s | 10,000 | mm | ||
| Tloušťka pásnice | t | 14,000 | mm | ||
| Zatížení | Otáčivý moment | M | 6,000 | kNm | |
| Normálová síla | Fx | 800,000 | kN | ||
| Příčná síla | Fz | 100,000 | kN | ||
Analytické řešení
Analytické řešení není k dispozici. Jako reference jsou převzaty výsledky ze softwaru S3D.
Nastavení RFEMu a RSTABu
- Modelováno v RFEM 5.05, RSTAB 8.05 a RFEM 6.01, RSTAB 9.01
- Velikost prvku je lFE= 0,025 m
- Použit izotropní lineárně pružný materiálový model
- Použita analýza druhého řádu
- V RFEM 5 a RSTAB 8 je použit modul RF-FE-LTB a FE-LTB
- V RFEM 6 je použit addon Vázané kroucení a Posouzení ocelových konstrukcí a
| Bod A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměr | RSTAB 9 | Poměr |
| MT [kNm] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,92 | 1,000 |
| MTpri [kNm] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,01 | - |
| MTsec [kNm] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,91 | 0,997 |
| Mω [kNm] | -4,77 | -4,74 | -4,80 | 1,006 | -4,80 | 1,006 |
| Bod B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměr | RSTAB 9 | Poměr |
| MT [kNm] | 3,86 | - | 3,88 | 1,005 | 3,86 | 1,000 |
| MTpri [kNm] | 1,44 | - | 1,40 | 0,972 | 1,42 | 0,986 |
| MTsec [kNm] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,44 | 1,008 |
| Mω [kNm] | -0,17 | -0,17 | -0,19 | 1,118 | -0,17 | 1,000 |
| Bod C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměr | RSTAB 9 | Poměr |
| ΔMT [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| MTpri [kNm] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
| ΔMTsec [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -5,99 | 0,998 |
| Mω [kNm] | 3,88 | 3,89 | 3,95 | 1,018 | 3,94 | 1,015 |
Poznámka: ΔMT a ΔMTsec jsou hodnoty změny veličiny v bodě D. Tato změna je způsobena zatěžovacím momentem M.
| Bod D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměr | RSTAB 9 | Poměr |
| MT [kNm] | -2,21 | - | -2,19 | 0,991 | -2,20 | 0,995 |
| MTpri [kNm] | -1,22 | - | -1,19 | 0,975 | -1,20 | 0,984 |
| MTsec [kNm] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
| Mω [kNm] | 1,39 | 1,40 | 1,42 | 1,022 | 1,42 | 1,022 |
| Bod E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměr | RSTAB 9 | Poměr |
| MT [kNm] | -2,21 | - | -2,19 | 0,991 | -2,20 | 0,995 |
| MTpri [kNm] | -1,65 | - | -1,62 | 0,982 | -1,63 | 0,988 |
| MTsec [kNm] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
| Mω [kNm] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |
Poznámka: Hodnoty bimomentu Mω ve všech testovacích bodech jsou dále vypočteny v ANSYS 15 pomocí prvku BEAM188. Všimněte si, že hodnoty prvkového řešení jsou interpolovány v požadovaných testovacích bodech. Numerické řešení v ANSYS 15 provedla společnost Designtec s.r.o.
| Bod A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměr | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměr |
| MT [kNm] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
| MTpri [kNm] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,00 | - |
| MTsec [kNm] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
| Mω [kNm] | -4,77 | -4,74 | -4,73 | 0,992 | -4,81 | 1,008 |
| Bod B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměr | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměr |
| MT [kNm] | 3,86 | - | 3,89 | 1,008 | 3,87 | 1,003 |
| MTpri [kNm] | 1,44 | - | 1,41 | 0,979 | 1,42 | 0,986 |
| MTsec [kNm] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,45 | 1,012 |
| Mω [kNm] | -0,17 | -0,17 | -0,16 | 0,941 | -0,17 | 1,000 |
| Bod C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměr | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměr |
| ΔMT [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| MTpri [kNm] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
| ΔMTsec [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| Mω [kNm] | 3,88 | 3,89 | 3,87 | 0,997 | 3,95 | 1,008 |
| Bod D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměr | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměr |
| MT [kNm] | -2,21 | - | -2,19 | 0,991 | -2,20 | 0,995 |
| MTpri [kNm] | -1,22 | - | -1,19 | 0,975 | -1,20 | 0,984 |
| MTsec [kNm] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
| Mω [kNm] | 1,39 | 1,40 | 1,41 | 1,014 | 1,41 | 1,014 |
| Bod E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměr | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměr |
| MT [kNm] | -2,21 | - | -2,19 | 0,991 | -2,20 | 0,995 |
| MTpri [kNm] | -1,65 | - | -1,63 | 0,988 | -1,63 | 0,988 |
| MTsec [kNm] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
| Mω [kNm] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |
,_LC1_LI.jpg?mw=760&hash=d291b244b6731b6b3d05395cb0148926ba7bd348)