To rozszerzenie jest odpowiednie do obliczeń drewna klejonego warstwowo, powierzchni szklanych (szkła laminowanego i zespolonego) oraz kompozytów z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami. Ponadto można go używać do obliczania elementów warstwowych w konstrukcjach betonowych, lekkich lub elementowych. W tym artykule rozszerzenie zostanie użyte do zdefiniowania grubości powierzchni wielowarstwowych tworzących płytę przedstawioną na Rysunku 2.
W RFEM 6 warstwy można zdefiniować w oknie dialogowym „Nowa grubość” (dostępnym za pośrednictwem nawigatora danych oraz menu „Wstaw”). Gdy aktywne jest rozszerzenie „Powierzchnie wielowarstwowe”, jako typ grubości można wybrać „Warstwy” (Rysunek 3).
Po wybraniu „Warstwy” jako typu grubości dostępna jest odpowiednia zakładka do definiowania warstw pod względem materiału, grubości i obrotu (Rysunek 4). Materiał poszczególnych warstw można zdefiniować, wybierając „Nowy materiał” i wskazując materiał z biblioteki RFEM lub definiując samodzielnie właściwości materiału.
W tym przykładzie materiał pierwszej warstwy to „Timber”, model materiału ustawiono jako „Orthotropic | Linear Elastic (Surfaces)”, a opcję „User-defined material” aktywowano. W ten sposób można zdefiniować parametry materiału, jak pokazano na Rysunku 5.
Po określeniu parametrów materiału można zdefiniować grubość (d) warstwy oraz kąt obrotu β. Ten ostatni umożliwia obrót poszczególnej warstwy o kąt ß, a tym samym uwzględnienie różnych sztywności w jednym kierunku. Dla pierwszej warstwy powierzchni wielowarstwowej nie stosuje się obrotu (czyli kąt obrotu β jest ustawiony na 0), a grubość wynosi 35 mm (Rysunek 6).
Aby zdefiniować całkowitą grubość, wystarczy zastosować tę samą procedurę dla pozostałych warstw. Powierzchnia w tym przykładzie składa się z pięciu warstw o tej samej grubości, zdefiniowanych jak pokazano na Rysunku 7. Należy pamiętać, że dane wprowadzane w tabeli oddziałują z graficznym wyświetleniem w tej samej zakładce, a także z automatycznym obliczaniem zarówno poszczególnych warstw, jak i ciężaru całej kompozycji (Rysunek 7).
Możliwe jest również zredukowanie sztywności podczas definiowania grubości powierzchni wielowarstwowej. Opcję tę można znaleźć w zakładce „Główne” okna „Nowa grubość” i aktywować, zaznaczając odpowiednie pole wyboru. Następnie można wprowadzić modyfikacje sztywności, jak pokazano na Rysunku 8.
W ten sposób można uwzględnić fakt, że drewno klejone warstwowo zasadniczo nie jest klejone na stronie węższej, a więc na wąskich bokach drewna nie mogą być przenoszone naprężenia ścinające. Można to uwzględnić, dostosowując współczynniki k33 i k88, redukując tym samym odpowiednio sztywność skrętną D33 oraz sztywność ścinania D88 odpowiedniej macierzy sztywności.
Po zdefiniowaniu interesującej grubości można ją przypisać do potrzebnych powierzchni (Rysunek 9) i otrzymać płytę z powierzchni wielowarstwowych przedstawioną na samym początku tego tekstu (Rysunek 2).
