Un apoyo en línea describe las condiciones de contorno de todos los nudos de EF disponibles a lo largo de una línea. Los desplazamientos y giros en estos nudos internos se pueden evitar o limitar mediante muelles traslacionales y rotacionales.
Si desea asignar propiedades no lineales a un apoyo en línea, puede definir criterios de fallo para esfuerzos de tracción o compresión, desgarro y fluencia, o diagramas de trabajo y rigidez.
El símbolo de la casilla marcada de un apoyo en línea definido por el usuario indica los grados de libertad coaccionados. Los tipos de apoyo 'Articulado fijo' y 'Empotrado' están predefinidos.
Datos principales
La pestaña Datos principales gestiona los parámetros básicos del apoyo.
Sistema de coordenadas
Las propiedades del apoyo en línea se pueden relacionar como 'Global' con los ejes X, Y y Z, o como 'Local' con los ejes de línea x, y, z. Los índices en la sección de diálogo 'Condiciones de apoyo' difieren según la selección.
Puede girar el sistema de ejes de un apoyo en línea local. Un ángulo positivo β efectúa un giro hacia la derecha del apoyo sobre el eje x positivo de la línea.
Después del cálculo, es posible evaluar las reacciones de los apoyos de un apoyo en línea girado en relación tanto con el sistema de ejes global como con el local.
Condiciones de apoyo
Las condiciones de apoyo se dividen en grados de libertad 'Traslacional' y 'Rotacional '. Los grados traslacionales describen los apoyos en la dirección de los ejes del apoyo, mientras que los rotacionales describen las coacciones respecto a dichos ejes.
Para definir un apoyo o una coacción, marque la casilla para el eje respectivo. La marca de verificación indica que el grado de libertad está bloqueado y que el desplazamiento o el giro de la línea en o alrededor de la dirección correspondiente es imposible.
Si no hay apoyo o coacción disponible, desmarque la casilla correspondiente. Entonces, la constante del muelle traslacional o rotacional se establece en cero. Puede ajustar la 'Constante elástica' en cualquier momento para modelar un apoyo elástico de la línea. Introduzca las rigideces elásticas como valores de cálculo.
En la columna 'No linealidad', puede controlar específicamente la transferencia de esfuerzos internos y momentos para cada componente. Dependiendo del grado de libertad, hay disponibles entradas apropiadas para su selección en la lista de no linealidades.
Los apoyos que actúan de forma no lineal tienen un color diferente en el gráfico.
Fallo si la fuerza/momento es positivo o negativo
Esto le permite controlar de forma sencilla si el apoyo solo puede absorber fuerzas o momentos positivos o negativos: si una fuerza o un momento actúa en la dirección prohibida, esa componente específica del apoyo fallará. El resto de coacciones permanecerán efectivas.
Las direcciones 'negativas' o 'positivas' se refieren a las fuerzas o momentos que se aplican al apoyo en línea en relación con los ejes respectivos (no se refieren a las fuerzas de reacción en la parte del apoyo). Los signos resultan de la dirección de los ejes globales o locales. Por ejemplo, si el eje Z global apunta hacia abajo, el caso de carga de "peso muerto" da como resultado una fuerza de apoyo positiva pZ.
Fallo total si la fuerza/momento es positivo o negativo
En contraste con el fallo de una componente singular descrito anteriormente, el apoyo falla completamente tan pronto como la componente sea ineficaz.
Cuando selecciona una no linealidad diferente, puede definir los parámetros en las pestañas Actividad parcial, Diagrama o Fricción.
Opciones
La casilla 'Rigidez mediante un muro ficticio' le permite determinar la rigidez del apoyo a partir de la geometría y los datos del material de un muro. Defina los parámetros en la pestaña Rigidez mediante muro ficticio.
Rigidez mediante muro ficticio
La pestaña Rigidez mediante muro ficticio se recomienda particularmente para apoyos lineales de estructuras 2D. Aquí, puede determinar las constantes elásticas del apoyo a partir de los parámetros de un muro que no se encuentre representado en el modelo.
Parámetros
Introduzca la 'Anchura del muro' y 'Altura del muro' cuyos valores se requieren para determinar las constantes elásticas.
Material del muro
Para determinar las constantes elásticas, se requieren las propiedades del material del muro. Puede seleccionar el 'Material del muro' en la lista o crear uno nuevo con los botones
y
.
Condiciones del muro
El tipo de apoyo en la cabeza de muro y base de muro se incluye en la determinación de los muelles traslacionales y rotacionales. Las siguientes opciones están disponibles para su selección en la lista:
- Articulado fijo
- Elástico
- Rígido
Si selecciona la opción 'Elástico', puede especificar el grado de coacción en la base del muro como un porcentaje.
La 'Rigidez a cortante' del muro se tiene en cuenta de forma predeterminada al determinar las rigideces.
Muelles en apoyo debidos al muro ficticio
Esta sección de diálogo incluye en una lista las constantes de los muelles en apoyo que resultan de la geometría y las propiedades del material del muro. Los valores se transfieren a la pestaña 'Datos principales'.
Actividad parcial
La Actividad parcial de una componente de apoyo está disponible como una propiedad no lineal del apoyo (consulte la imagen Selección de la no linealidad del apoyo).
Defina el efecto del apoyo para la 'Zona negativa' así como para la 'Zona positiva'. Las reglas de los signos se explican en el párrafo Fallo. La lista 'Tipo' ofrece varios criterios para la eficacia del apoyo.
- Total: el componente del apoyo es totalmente eficaz.
- Fijo a partir del desplazamiento/giro de apoyo: la rigidez del muelle traslacional o rotacional solo es eficaz hasta un cierto desplazamiento o giro. Si se rebasa el límite, se hace efectivo un apoyo fijo o una coacción.
- Desgarro a partir de la fuerza/del momento del apoyo: el apoyo solo es eficaz hasta una cierta fuerza o momento. Si se supera el límite, el apoyo falla.
- Fluencia a partir de la fuerza/del momento del apoyo: el apoyo solo es eficaz hasta una cierta fuerza o momento. Si se rebasa, son las deformaciones las que siguen aumentando, no las tensiones.
- Fallo: la componente del apoyo no es eficaz.
La mayoría de los tipos de apoyo se pueden combinar con un 'Deslizamiento', lo que significa que el apoyo se vuelve efectivo solo después de un cierto desplazamiento o giro.
Diagrama
El Diagrama de una componente del apoyo está disponible como una propiedad no lineal del apoyo (consulte la imagen Selección de la no linealidad del apoyo).
Defina el número de puntos de definición para el diagrama de trabajo introduciendo los valores correspondientes en la columna 'Desplazamiento' o 'Giro'. Luego, en la columna 'Fuerza' o 'Giro', puede asignar las coordenadas x de los desplazamientos o giros con las fuerzas o momentos del apoyo.
Con el botón
puede importar el diagrama desde una tabla de Excel. Si el orden de los puntos de definición es incorrecto, puede ordenar las entradas en orden ascendente utilizando el botón
.
Los siguientes criterios están disponibles para la selección del 'Inicio de diagrama' y 'Fin de diagrama':
- Desgarro: el apoyo solo es eficaz hasta el máximo valor de la fuerza o momento. Si se supera el límite, el apoyo falla.
- Fluencia: el apoyo solo es eficaz hasta el máximo valor de la fuerza o momento. Si se rebasa, son las deformaciones las que siguen aumentando, no las tensiones.
- Continuo: además del rango de definición, se aplica la constante elástica del último paso.
- Interrupción: la deformación admisible se limita al valor máximo de desplazamiento o giro. Si se rebasa el límite, se hace efectivo un apoyo fijo o una coacción.
Fricción
La lista de 'No linealidad' ofrece dos opciones para definir la Fricción del apoyo traslacional en función de otra componente del apoyo (consulte la imagen Selección de no linealidad del apoyo).
Las fuerzas del apoyo transferidas están relacionadas con los esfuerzos axiles que actúan en otra dirección. Existe la siguiente correlación entre la fuerza de apoyo y la fuerza de fricción:
