Uwzględnienie dopuszczalnego kontaktu między nakładającymi się prętami

Wskazówki i porady

Nowy 001537 25. września 2018 Wskazówki i porady Modelowanie | Konstrukcja RFEM RSTAB
Od czasu do czasu zdarza się, że dwie przecinające się belki nakładają się na krótkim odcinku.

Aby zrealizować sytuację opisaną powyżej, wskazane jest podzielenie dwóch belek w miejscu przecięcia, aby w tych lokalizacjach utworzyć nowy węzeł. Jeżeli w menu skrótów wyłączona zostanie funkcja "Połączyć linie/pręty", należy tę funkcję zastosować ręcznie dla dwóch przecinających się prętów. Zostają one podzielone przy węźle wstawionym wcześniej, ale każdy z nich stanowi nadal jeden pręt ciągły.

Rysunek 01 - Pierwotna konstrukcja

W kolejnym kroku, dwa przecinające się pręty zostają połączone sztywnym krótkim prętem pomiędzy dwoma nowymi węzłami.

Rysunek 02 - Konstrukcja z połączeniem w formie wstawionego pręta

Sztywny pręt idealnie przyjmuje połączenie momentowe na początku pręta, jak również na końcu pręta, tak że w tym miejscu nie są przekazywane żadne momenty.

W ostatnim kroku, należy zdefiniować następujące dwa warunki, przy połączeniu oraz przy wstawionym sztywnym pręcie:

  1. Uszkodzenie pod wpływem rozciągania, tzn. w przypadku podniesienia głównego pręta
  2. Przenoszenie sił pod wpływem ściskania tylko podczas kontaktu dwóch prętów

Oba warunki można zdefiniować za pomocą wykresu jako nieliniowość przy jednym z dwóch zwolnień na końcu pręta. Najpierw trzeba otworzyć okno dialogowe "Edytować zwolnienie na końcu pręta”.

Rysunek 03 - Definiowanie warunków zwolnienia

Po wybraniu lokalnych osi pręta jako układu odniesienia i, tym samym, aktywowaniu zwolnienia osiowego ux, wykres po prawej stronie może zostać wybrany jako nieliniowość. Po zastosowaniu klawisza "Edytować nieliniowość zwolnienia N", otwiera się okno dialogowe "Nieliniowość- Wykres – Zwolnienie na końcu pręta ux".

Rysunek 04 - Definiowanie nieliniowej siły zwolnienia w postaci wykresu

W rejonie dodatnim siły normalnej zdefiniowane jest uszkodzenie pod wpływem rozciągania. To oznacza: aktywowana jest tutaj tylko opcja "Rozerwanie" (po ostatnim kroku). W rejonie ujemnym, pierwsza jest wyłączona opcja "Symetrycznie względem oryginału” tak, że należy zdefiniować poniższe dwa kroki:

  • 1. Siła normalna N = 0.000 kN, odkształcenie -ux = 0.000 m
  • 2. Siła normalna N = 0.000 kN, odkształcenie -ux w tym przykładzie = -0.060 m
  • Wspomniany powyżej odcinek 6 cm "przesunięcia" to odległość między górną krawędzią górnej belki i dolną krawędzią dolnej belki i ma zastosowanie oczywiście tylko w tym przykładzie. Oznacza to, że wartość tę trzeba dostosować zgodnie z odległością obu belek. Odpowiednia wartość jest definiowana następująco:

    ux = (długość sztywnego pręta) - (połowa szerokości belki górnego pręta) - (połowa szerokości belki dolnego pręta)

    Aby siła była w pełni skuteczna po osiągnięciu określonego odkształcenia, po ostatnim kroku należy wybrać "Stop". Oba okna dialogowe można następnie potwierdzić klawiszem [OK].

    Kontrola pod kątem graficznym i numerycznym

    Po pomyślnym zdefiniowaniu nieliniowości i wygenerowaniu pierwszych wyników, podczas sprawdzania odkształceń należy wziąć pod uwagę współczynnik skalowania (patrz panel, zakładka "Współczynniki", współczynniki wyświetlania - Odkształcenie"). Graficzna kontrola zdefiniowanej nieliniowości jest możliwa tylko przy współczynniku "1" dla możliwego kontaktu prętów (ściskanie), ponieważ, jeśli wyświetlane odkształcenie będzie przesadzone, górny pręt będzie wydawał się być zagięty bardziej niż dolny.

    Rysunek 05 - Widok równoległy do płaszczyzny X/Y: Odkształcenie konstrukcji ze współczynnikiem wyświetlania 1

    W odniesieniu do pierwotnego ustawienia, odkształcenie górnego pręta jest zawsze większe niż odkształcenie dolnego pręta, kiedy pręty stykają się ze sobą. Ponadto, oprócz sprawdzenia graficznego, zaleca się sprawdzenie wartości odkształceń, aby upewnić się, że odpowiadająca im nieliniowość została prawidłowo zdefiniowana. Jeżeli oba pręty się nakładają, zastosowanie ma poniższa reguła:

    (Odkształcenie górnego pręta) - (wielkość zdefiniowanego przesunięcia ux) = (odkształcenie dolnego pręta)

    W przypadku stykania się obu belek, sztywnemu prętowi należy przyporządkować odpowiednią normalną siłę ściskającą. Odpowiednia opcja musi zostać aktywowana w nawigatorze Wyświetlać (patrz FAQ 002080).

    Słowa kluczowe

    styk nakładanie się belki nieliniowość

    Linki

    Kontakt

    Kontakt do Dlubal

    Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
    Zapraszamy do kontaktu z nami lub odwiedzenia naszej strony z FAQ.

    +48 (32) 782 46 26

    +48 730 358 225

    info@dlubal.pl

    RFEM Program główny
    RFEM 5.xx

    Program główny

    Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

    Cena pierwszej licencji
    3 540,00 USD
    RSTAB Program główny
    RSTAB 8.xx

    Program główny

    Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

    Cena pierwszej licencji
    2 550,00 USD