Un vincolo esterno della linea descrive le condizioni al contorno di tutti i nodi EF disponibili lungo una linea. Gli spostamenti e le rotazioni su questi nodi interni possono essere impediti o limitati utilizzando molle traslazionali e rotazionali.
Se si desidera assegnare proprietà non lineari a un vincolo esterno della linea, è possibile definire i criteri di rottura per le forze di trazione o di compressione, di strappamento e snervamento o i diagrammi di lavoro e di rigidezza.
Il simbolo della casella selezionata di un vincolo esterno della linea definito dall'utente indica i gradi di libertà vincolati. I tipi di vincolo esterno 'Incernierato' e 'Fisso' sono predefiniti.
Principale
La scheda Principale gestisce i parametri di base del vincolo esterno.
sistema di coordinate
Le proprietà del vincolo esterno della linea possono essere relative come 'Global' agli assi X, Y e Z, o come 'Locale' agli assi della linea x, y, z. Gli indici nella sezione di dialogo 'Condizioni del vincolo esterno' differiscono a seconda della selezione.
È possibile ruotare il sistema di assi di un vincolo esterno di una linea locale. Un angolo positivo β effettua una rotazione destrorsa del vincolo esterno intorno all'asse positivo x della linea.
Dopo il calcolo, è possibile valutare le reazioni vincolari di un vincolo esterno di una linea ruotato in relazione al sistema di assi globale e locale.
condizioni vincolari
Le condizioni del vincolo esterno sono divise in gradi di libertà 'Traslazionale' e 'Rotazionale'. I gradi traslazionali descrivono i vincoli esterni in direzione degli assi dei vincoli esterni; i gradi rotazionali descrivono vincoli intorno a questi assi.
Per definire un vincolo esterno o un vincolo, selezionare la casella di controllo per l'asse corrispondente. Il segno di spunta indica che il grado di libertà è bloccato e lo spostamento o la rotazione della linea nella o intorno alla direzione corrispondente è impossibile.
Se non è disponibile alcun vincolo esterno o vincolo, deselezionare la rispettiva casella di controllo. Quindi, la costante della molla traslazionale o rotazionale è impostata su zero. È possibile modificare la 'Costante della molla' in qualsiasi momento per modellare un vincolo esterno elastico della linea. Inserire le rigidezze della molla come valori di progetto.
Nella colonna 'Non-linearità', è possibile controllare in modo specifico il trasferimento delle forze interne e dei momenti per ogni componente. Le voci corrispondenti sono disponibili per la selezione nell'elenco delle non linearità a seconda del grado di libertà.
I vincoli esterni efficaci non lineari si visualizzeranno con un colore diverso nella finestra di lavoro.
Rottura se la forza/momento del vincolo esterno è negativa o positiva
Ciò consente di controllare facilmente se il vincolo esterno può assorbire solo forze o momenti positivi o negativi: Se una forza o un momento agisce nella direzione vietata, quella particolare componente del vincolo esterno giunge a rottura. I vincoli rimanenti rimangono efficaci.
Le direzioni 'negativo' o 'positivo' si riferiscono alle forze o ai momenti che sono applicati al vincolo esterno della linea in relazione ai rispettivi assi (non non fare riferimento alle forze di reazione da parte del vincolo esterno). I segni derivano dalla direzione degli assi globale o locale. Ad esempio, se l'asse Z globale è rivolto verso il basso, il caso di carico "peso proprio" determina una forza di vincolo positiva pZ.
Rottura totale se la forza/momento del vincolo esterno è negativa o positiva
In contrasto con il suddetto fallimento di un singolo componente, il vincolo esterno cede completamente una volta che il componente è inefficace.
Quando si seleziona una non linearità diversa, è possibile definire i parametri nel parziale ad attività parziale, nel o per attrito schede.
Opzioni
La casella di controllo 'Rigidezza utilizzando parete fittizia' consente di determinare la rigidezza del vincolo esterno dalla geometria e dai dati del materiale di una parete. Imposta i parametri in fittizioWallTab Rigidezza utilizzando la parete fittizia .
Rigidezza tramite parete fittizia
La scheda Rigidezza tramite parete fittizia è particolarmente consigliata per i vincoli esterni lineari di strutture 2D. Qui è possibile determinare le costanti della molla del vincolo esterno dai parametri di una parete che non è mostrata nel modello.
Parametri
Inserire 'Larghezza parete' e 'Altezza parete' i cui valori sono necessari per determinare le costanti della molla.
Materiale della parete
Per determinare le costanti della molla, sono necessarie le proprietà del materiale della parete. È possibile selezionare il 'Materiale della parete' nell'elenco o crearne uno nuovo con i pulsanti
e
.
Condizioni della parete
Il tipo di vincolo esterno alla testata e alla base della parete è incluso nella determinazione delle molle traslazionali e rotazionali. Le seguenti opzioni sono disponibili per la selezione nell'elenco:
- Incernierato
- Elastico
- Incastrato
Se si seleziona l'opzione 'Elastica', è possibile specificare il grado di vincolo alla base del muro come percentuale.
La 'Rigidezza a taglio' della parete è considerata per impostazione predefinita nella determinazione delle rigidezze.
Molle del vincolo esterno dovute alla parete fittizia
Questa sezione di dialogo elenca le costanti delle molle dei vincoli esterni che derivano dalla geometria e dalle proprietà del materiale della parete. I valori sono trasferiti alla scheda 'Principale'.
Attività parziale
L'Attività parziale di un componente di vincolo esterno è disponibile come una proprietà non lineare del vincolo esterno (vedere l'immagine Selezione della non-linearità del vincolo esterno).
Definire l'effetto del vincolo esterno per la 'Zona negativa' e per la 'Zona positiva'. Le regole dei segni sono spiegate nel paragrafo Failure. L'elenco 'Tipo' offre vari criteri per l'efficacia del vincolo esterno.
- Completo: La componente del vincolo esterno è pienamente efficace.
- Fisso dallo spostamento/rotazione del vincolo esterno: La rigidezza della molla traslazionale o rotazionale è efficace solo fino ad un certo spostamento o rotazione. Se il limite viene superato, un vincolo esterno fisso o un vincolo diventano efficaci.
- Strappo dalla forza vincolare/momento vincolare: Il vincolo esterno è efficace solo fino ad una certa forza o momento. Se il limite viene superato, il vincolo esterno non funziona.
- Snervamento dalla forza vincolare/momento vincolare: Il vincolo esterno è efficace solo fino ad una certa forza o momento. Se viene superato, le deformazioni aumenteranno ancora, ma non le tensioni.
- Rottura: La componente del vincolo esterno non è efficace.
La maggior parte dei tipi di vincolo esterno può essere combinata con uno 'Slittamento', il che significa che il vincolo esterno diventa efficace solo dopo un certo spostamento o rotazione.
Diagramma
Il Diagramma di un componente di vincolo esterno è disponibile come una proprietà non lineare del vincolo esterno (vedi l'immagine Selezione della non-linearità del vincolo esterno).
È possibile definire il numero di punti di definizione per il diagramma di lavoro inserendo i valori corrispondenti nella colonna 'Spostamento' o 'Rotazione'. Poi, nella colonna 'Forza' o 'Rotazione', è possibile assegnare le coordinate x degli spostamenti o delle rotazioni con le forze vincolari o i momenti.
Con il pulsante
puoi importare il diagramma da una tabella Excel. Se l'ordine dei punti di definizione non è corretto, è possibile ordinare le voci in ordine crescente utilizzando il pulsante
.
I seguenti criteri sono disponibili per la selezione per 'Inizio del diagramma' e 'Fine del diagramma':
- Strappo: Il vincolo esterno è efficace solo fino al valore massimo della forza o del momento. Se il limite viene superato, il vincolo esterno non funziona.
- Snervamento: Il vincolo esterno è efficace solo fino al valore massimo della forza o del momento. Se viene superato, le deformazioni aumenteranno ancora, ma non le tensioni.
- Continuo: Oltre l'intervallo di definizione, viene applicata la costante della molla dell'ultimo passaggio.
- Fermata: La deformazione ammissibile è limitata al valore massimo dello spostamento o della rotazione. Se il limite viene superato, un vincolo esterno fisso o un vincolo diventano efficaci.
attrito
L'elenco 'Non-linearità' offre due opzioni per definire l'attrito del vincolo esterno traslazionale dipendente da un altro componente di vincolo esterno (vedere l'immagine Selezione della non-linearità del vincolo esterno).
Le forze vincolari trasferite sono relative alle forze assiali che agiscono in un'altra direzione. C'è la seguente correlazione tra forza di vincolo esterno e forza di attrito:
