Współczynniki obciążenia krytycznego odnoszące się do naprężeń
[1] udostępnia następujące równanie (s. 10, równ. 10.6) do czysto analitycznego wyznaczenia współczynnika obciążenia krytycznego panelu wyboczeniowego:
Jak widać, stopnie wykorzystania oraz współczynniki obciążenia krytycznego są określane osobno dla poszczególnych składowych naprężeń lub muszą być znane. Współczynniki obciążenia krytycznego można określić, ponownie obliczając krytyczne naprężenia wyboczeniowe płyty. To określenie zostało już wyjaśnione w tym artykule technicznym.
Dla poszczególnych składowych naprężenia powstają zatem następujące zależności:
Metoda ta jest szczególnie odpowiednia dla paneli nieusztywnionych lub usztywnionych wzdłużnie dla wyboczenia, dla których stosowane są odpowiednie wartości wyboczenia z [2] lub [3].
Obliczenia z wykorzystaniem analizy elementów skończonych
W przypadku silnie usztywnionego panelu z usztywnieniami podłużnymi i poprzecznymi, do określenia obciążenia krytycznego całej konstrukcji należy wykorzystać obliczenia MES. Jako podstawę należy zastosować model powierzchniowy i uwzględnić wszystkie warunki brzegowe (na przykład podpory na krawędziach, położenie geometryczne i obciążenia usztywnienia oraz naprężenia graniczne). W celu wyznaczenia materiału według LBA zastosowano sprężyste zachowanie się materiału. Poniższy przykład ilustruje modelowanie płyty usztywnionej podłużnie w programie RFEM.
Do określenia współczynnika obciążenia krytycznego służy moduł dodatkowy RF-STABILITY. Przy wyborze postaci własnej należy uwzględnić globalną awarię układu.
Pierwszy kształt drgań własnych w tym przykładzie pokazuje wyboczenie globalne i dlatego należy go traktować jako decydujące. Jednak w niektórych przypadkach kształty wyższych drgań mogą być istotne dla obliczeń. Dzięki temu współczynnik obciążenia krytycznego można obliczyć dla wszystkich składowych naprężenia, a także osobno (tylko jedna składowa naprężenia na przypadek obciążenia).
Samodzielny program PLATE-BUCKLING umożliwia przeprowadzenie pełnej analizy wyboczenia metodą zredukowanych naprężeń wraz z automatycznym określeniem wartości własnych dla każdej składowej naprężenia.
Współczynnik obciążenia krytycznego w analizie wyboczenia
Teraz można określić poszczególne współczynniki obciążenia krytycznego i obliczyć całkowity współczynnik obciążenia krytycznego za pomocą równania. 10.6 w [1] lub wykorzystać bezpośrednio z obliczeń MES. W niektórych przypadkach rozwiązanie analityczne można uznać za konserwatywne. Dlatego w PLATE-BUCKLING dostępne są następujące opcje.