149x
009019
2020-12-07

VE0019 | Zginanie plastyczne - obciążenie momentem

Opis

Wspornik jest w pełni zamocowany na lewym końcu i obciążony momentem zginającym zgodnie z poniższym szkicem. Problem opisano za pomocą poniższego zestawu parametrów.

Materiał Sprężyste-plastikowe Moduł sprężystości E 210000,000 MPa
współczynnik Poissona ν 0,000 -
Moduł ścinania [SCHOOL.NUMBEROFSINGLEUSERLICENCES] 105000,000 MPa
Wytrzymałość plastyczna fy 240,000 MPa
Geometria Wspornik obwiednia [CONTACT.E-MAIL-SALUTATION] 2,000 m
Szerokość W 0.005 m
Grubość t 0.005 m
Obciążenie moment zginający M 6,000 Nm

W tym przykładzie brane są pod uwagę małe deformacje, a ciężar własny jest pomijany. Wyznacz maksymalne ugięcie uz,max.

Rozwiązanie analityczne

Wspornik jest obciążony momentem zginającym M. Najpierw omówiono wielkości tego obciążenia. Moment Me w momencie wystąpienia pierwszej plastyczności oraz moment graniczny Mp w momencie wystąpienia przegubu plastycznego oblicza się w następujący sposób:

Moment zginający M wywołuje stan sprężysto-plastyczny. Przekrój w stanie sprężysto-plastycznym podzielony jest na rdzeń sprężysty i powierzchnię plastyczną, która jest opisana parametrem zp zgodnie z poniższym wykresem.

Moment sprężysto-plastyczny Mep w przekroju musi być równy momentowi zginającemu M. Krzywizna κ wynika z tej równości.

Całkowite ugięcie konstrukcji uz,max jest obliczane przy użyciu całki Mohra's.

Ustawienia RFEM

  • Modelowane w RFEM 5.16 i RRFEM 6.01
  • Wielkość elementu wynosi lFE = 0,020 m
  • Uwzględniana jest analiza geometrycznie liniowa
  • Liczba przyrostów wynosi 5
  • Sztywność prętów na ścinanie jest pominięta

Wyniki

Model materiałowy Rozwiązanie analityczne RFEM 5 RFEM 6
uz,max [m] uz,max [m] Stosunek [-] uz,max [m] Stosunek [-]
Ortotropowa plastyka 2D 1,180 1,190 1.008 1,190 1,008
Izotropowe tworzywo sztuczne 2D/3D, płyta 1.173 0,994 1.173 0,994
Izotropowy Plastyczny 1D 1.180 1,000 1.180 1,000
Izotropowo nieliniowo sprężyste 2D/3D, płytowe, Mises 1,190 1,008 1,190 1,008
Izotropowo nieliniowo sprężyste 2D/3D, płytowe, Tresca 1,190 1,008 1,190 1,008
Izotropowy Plastyczny 1D 1.180 1,000 1.180 1,000

Odniesienia
  1. Lubliner, J. (1990). Teoria plastyczności. Nowy Jork: Macmillana.