175x
005733
2025-09-12

Obliczenia zależne od grubości dla blach z materiałem nieliniowo-sprężystym

Jak w programie RFEM 6 uwzględniane są granice plastyczności zależne od grubości blachy dla blach stalowych, gdy zastosowano sprężyste-nieliniowe zachowanie materiału dla stali?


Odpowiedź:

Norma materiałowa EN 10025-2 określa w tabeli 7 granice plastyczności fy dla poszczególnych gatunków stali w zależności od grubości wyrobu. Również w DIN EN 1993-1, tabela 3.1, podane są granice plastyczności zależne od grubości.
Różne granice plastyczności fy są uwzględniane w RFEM 6 w różnych miejscach. Po pierwsze, w analizie statycznej, gdzie uwzględniany jest ustawiony model materiałowy, a po drugie w weryfikacji naprężeń (np. z dodatkiem Analiza Naprężeń-Odkształceń), gdzie podane wartości granic plastyczności fy są porównywane z wartościami występujących naprężeń w zależności od ustawionej normy materiałowej.

Do zilustrowania przedstawionych poniżej trzech przypadków udostępniono model RFEM 6. Dla każdego przypadku zamodelowano wspornik składający się z powierzchni o różnych grubościach blachy z obciążeniem skupionym na wolnym końcu.

Przypadek 1: Liniowy model materiałowy Ten materiał zakłada liniowy (proporcjonalny) wzrost naprężeń w zależności od odkształceń. W rezultacie mogą wystąpić wartości naprężeń w materiale znacznie powyżej granicy plastyczności. W modelu RFEM ten przypadek jest reprezentowany przez wspornik z powierzchniami 1 do 5.

Przypadek 2: Nieliniowy model materiałowy z ogólnie ustawioną granicą plastyczności Ten materiał zakłada liniowy (proporcjonalny) wzrost naprężeń aż do granicy plastyczności fy. Powyżej tej wartości ustawiany jest mały moduł E, np. 2.1 N/mm2. Materiał może absorbować naprężenia powyżej granicy plastyczności, jednak wiąże się to z dużym wzrostem odkształceń. Niektóre elementy MES mogą unikać wzrostu naprężeń poprzez przełożenie ich na sąsiednie elementy. W modelu RFEM ten przypadek jest reprezentowany przez wspornik z powierzchniami 11 do 15.

Przypadek 3: Nieliniowy model materiałowy z zależną od grubości ustawioną granicą plastyczności Zachowanie materiału odpowiada przypadkowi 2, jednak tutaj ręcznie ustawiana jest granica plastyczności fy analogiczna do przedstawionych powyżej norm materiałowych w definicji modelu materiałowego. Powoduje to, że przełożenie w elementach MES jest teraz kontrolowane w zależności od grubości blachy. Przełożenie naprężeń rozpoczyna się w grubszych blachach już przy mniejszych naprężeniach ze względu na obniżone granice plastyczności fy. W modelu RFEM ten przypadek jest reprezentowany przez wspornik z powierzchniami 21 do 25.

Uwaga: Jeśli przy użyciu modelu materiałowego 'Nieliniowy' wystąpią naprężenia powyżej granicy plastyczności fy, może to prowadzić do niestabilności. Aby znaleźć przyczynę tej niestabilności, można przełączyć na liniowy model materiałowy, a następnie poszukać pików naprężeń. Więcej informacji na temat niestabilności znajdziesz w następującej FAQ:

Podsumowanie: Nieliniowy model materiałowy, niezależnie czy z definicją granicy plastyczności zależną od grubości, nadaje się do definiowania zachowania materiału dla określenia naprężeń. Nie ma jednak związku między definicją granicy plastyczności w modelu materiałowym a zależnym od grubości sprawdzaniem naprężeń w dodatku Analiza Naprężeń-Odkształceń, ponieważ tam granice plastyczności zależne od grubości pobierane są z wybranej normy materiałowej.

Aby pobrać używany model, zobacz 'Modele do pobrania' poniżej na stronie lub kliknij na poniższy obrazek.


Autor

Pan Nikoleizig zapewnia wsparcie techniczne klientom korzystającym z oprogramowania Dlubal Software i odpowiada na ich zapytania.

Odnośniki


;