Opis
Belka jest w pełni utwierdzona (deplanacja jest ograniczona) na lewym końcu (x=0) i podparta podporą widełkową (swobodna deplanacja) na prawym końcu (x=4a). Belka jest obciążona momentem skręcającym M, siłą podłużną Fx i siłą poprzeczną Fz. Należy określić rozkład pierwotnego momentu skręcającego MTpri, wtórnego momentu skręcającego MTsec i momentu giętno-skrętnego Mω. Przykład weryfikacyjny oparty jest na przykładzie przedstawionym przez Gensichena i Lumpe (patrz odnośnik).
| Materiał | Stal | Moduł sprężystości | E | 210000,000 | MPa |
| Moduł odkształcalności postaciowej | G | 81000,000 | MPa | ||
| Geometria | Belka | Długość odcinka | a | 2,000 | m |
| Przekrój poprzeczny | Wysokość | h | 400,000 | mm | |
| Szerokość | b | 180,000 | mm | ||
| Grubość środnika | s | 10,000 | mm | ||
| Grubość pasa | t | 14,000 | mm | ||
| Obciążenie | Moment skręcający | M | 6,000 | kNm | |
| Siła podłużna | Fx | 800,000 | kN | ||
| Siła poprzeczna | Fz | 100,000 | kN | ||
Rozwiązanie analityczne
Rozwiązanie analityczne nie jest dostępne. Jako odniesienie przyjęto wyniki z programu S3D.
Ustawienia RFEM i RSTAB
- Modelowane w RFEM 5.05, RSTAB 8.05 oraz RFEM 6.01, RSTAB 9.01
- Rozmiar elementu wynosi lFE = 0,025 m
- Zastosowano izotropowy, liniowo-sprężysty model materiału
- Zastosowano analizę drugiego rzędu
- W RFEM 5 i RSTAB 8 wykorzystano moduł RF-FE-LTB i FE-LTB
- W RFEM 6 wykorzystano dodatek Torsional Warping and Steel Design
| Punkt A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Stosunek | RSTAB 9 | Stosunek |
| 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 |
| Punkt B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Stosunek | RSTAB 9 | Stosunek |
| 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 |
| Punkt C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Stosunek | RSTAB 9 | Stosunek |
| 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 |
Uwaga: ΔMT i ΔMTsec są wartościami zmiany wielkości w punkcie D. Zmiana ta jest spowodowana momentem obciążającym M.
| Punkt D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Stosunek | RSTAB 9 | Stosunek |
| 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 |
| Punkt E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Stosunek | RSTAB 9 | Stosunek |
| 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 | - |
Uwaga: Wartości momentu giętno-skrętnego Mω we wszystkich punktach testowych są ponadto obliczane w ANSYS 15 przy użyciu elementu BEAM188. Należy zauważyć, że wartości rozwiązania elementowego są interpolowane w żądanych punktach testowych. Rozwiązanie numeryczne w ANSYS 15 zostało przeprowadzone przez firmę Designtec s.r.o.
| Punkt A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Stosunek | RSTAB 8 - FE/LTB | Stosunek |
| 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 |
| Punkt B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Stosunek | RSTAB 8 - FE/LTB | Stosunek |
| 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 |
| Punkt C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Stosunek | RSTAB 8 - FE/LTB | Stosunek |
| 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 |
| Punkt D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Stosunek | RSTAB 8 - FE/LTB | Stosunek |
| 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 |
| Punkt E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Stosunek | RSTAB 8 - FE/LTB | Stosunek |
| 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)