W tym przypadku projektowanie spoin staje się dziecinnie proste. Dzięki specjalnie opracowanemu modelowi materiałowemu „Ortotropowy | Plastyczny | Spoina (Powierzchnie)" można obliczyć wszystkie składowe naprężenia w sposób plastyczny. Naprężenie Tprostopadłejest również rozpatrywane w sposób plastyczny.
Korzystanie z tego modelu materiałowego umożliwia realistyczne i ekonomiczne projektowanie spoin.
Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji drewnianych dla RFEM umożliwia wymiarowanie prętów i powierzchni zgodnie z Eurokodem 5, SIA 265 (norma szwajcarska), CSA O86 (norma kanadyjska) lub ANSI/AWC NDS (norma amerykańska), np. drewno klejone krzyżowo, drewno klejone warstwowo, drewno iglaste, materiały drewnopochodne itp.
Czy znasz już model materiałowy Tsai-Wu? Łączy w sobie właściwości plastyczne i ortotropowe, co pozwala na specjalne modelowanie materiałów o charakterystyce anizotropowej, takich jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami czy drewno.
Podczas uplastycznienia materiału naprężenia pozostają stałe. Zachodzi redystrybucja w zależności od sztywności występującej w poszczególnych kierunkach. Obszar sprężysty odpowiada powierzchni ortotropowej | Liniowy sprężysty model materiałowy (bryły). Dla strefy plastycznej ma zastosowanie następujące kryterium plastyczności według Tsai-Wu:
Wszystkie wytrzymałości są zdefiniowane jako dodatnie. Kryterium naprężeń można sobie wyobrazić jako powierzchnię eliptyczną w sześciowymiarowej przestrzeni naprężeń. Jeżeli jedna z trzech składowych naprężenia zostanie przyłożona jako stała wartość, powierzchnię tę można rzutować na trójwymiarową przestrzeń naprężeń.
Jeżeli wartość fy (σ), zgodnie z równaniem Tsai-Wu, płaski warunek naprężenia, jest mniejsza niż 1, naprężenia znajdują się w strefie sprężystej. Powierzchnia plastyczna zostaje osiągnięta, gdy fy (σ) = 1; wartości większe niż 1 nie są dozwolone. Zachowanie modelu jest idealnie plastyczne, co oznacza, że nie występuje usztywnienie.
Dostępnych jest wiele opcji umożliwiających proste wprowadzanie danych i modelowanie. Model jest wprowadzany jako model 1D, 2D lub 3D. Typy prętów, takie jak belki, kratownice lub pręty rozciągane, ułatwiają definiowanie właściwości prętów. W celu modelowania powierzchni program RFEM oferuje różne typy powierzchni, takie jak Standardowa, Bez grubości, Sztywna, Membranowa i Rozkład obciążenia. Ponadto w programie RFEM dostępne są różne modele materiałowe, takie jak Izotropowe | Liniowo sprężysty, Ortotropowy | Liniowo sprężysty (powierzchnie, bryły) lub Izotropowy | Drewno | Liniowo sprężysty (pręty)
Model materiałowy Ortotropowy mur 2D jest modelem sprężysto-plastyczym, umożliwiającym dodatkowo zjawisko "zmiękczenia" materiału, który może być różne w lokalnym kierunku x i y powierzchni. Ten model materiałowy jest odpowiedni dla niezbrojonych ścian murowanych, obciążonych głównie w płaszczyźnie.
Dzięki RF-MAT NL dostępne są następujące materiały:
Izotropowy, plastyczny 1D/2D/3D i izotropowy nieliniowo sprężysty 1D/2D/3D
Możliwe są trzy różne typy wprowadzania danych:
Podstawowy (definiuje się naprężenia zredukowane, dla których materiał ulega uplastycznieniu)
Bilinearny (definiowanie naprężenia zredukowanego i modułu wzmocnienia)
Wykres:
Określenie wielokątnego wykresu naprężenie - odkształcenie
Możliwość zapisu / importowania wykresu
Interfejs z MS Excel
Ortotropowy plastyczny 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D)
Dzięki temu modelowi materiałowemu możliwe jest zdefiniowanie poszczególnych parametrów (moduł sprężystości, moduł sprężystości przy ścinaniu, współczynnik Poissona) oraz wytrzymałości materiałowej (rozciąganie, ściskanie, ścinanie) w dwóch lub trzech kierunkach.
Mur izotropowy 2D
Możliwe jest określenie granicznego naprężenia rozciągającego σx,granica oraz σy,granica jak również współczynnika CH.
Mur ortotropowy 2D
Model materiałowy Ortotropowy mur 2D jest modelem sprężysto-plastyczym, umożliwiającym dodatkowo zjawisko "zmiękczenia" materiału, który może być różne w lokalnym kierunku x i y powierzchni. Ten model materiałowy jest odpowiedni dla niezbrojonych ścian murowanych, obciążonych głównie w płaszczyźnie.
Uszkodzenie izotropowe 2D/3D
Tutaj można zdefiniować antymetryczne wykresy naprężenie-odkształcenie. Moduł sprężystości jest obliczany w każdym kroku wykresu naprężenie-odkształcenie za pomocą Ei = (σi -σi-1 )/(εi -εi-1 ).
Zintegrowane w programie RFEM graficzne i numeryczne przedstawianie naprężeń i stopni wykorzystania
Obliczenia przy użyciu różnych przypadków obliczeniowych
Wysoka wydajność dzięki małej ilości danych początkowych
Elastyczność dzięki szczegółowym opcjom ustawień dla podstawy i zakresu obliczeń
Na podstawie wybranego modelu materiałowego i zawartych w nim warstw generowana jest lokalna macierz sztywności powierzchni w programie RFEM. Dostępne są następujące modele materiałowe:
ortotropowy
Izotropowy
Zdefiniowane przez użytkownika
Hybrydowy (dla kombinacji modeli materiałowych)
Możliwość zapisywania często używanych konstrukcji warstwowych w bazie danych
Wyznaczanie naprężeń podstawowych, ścinających i zastępczych
Oprócz naprężeń podstawowych jako wyniki dostępne są naprężenia wymagane zgodnie z DIN EN 1995-1-1 oraz interakcja między tymi naprężeniami.
Analiza naprężeń dla elementów konstrukcyjnych o dowolnym kształcie
Obliczanie naprężeń zastępczych według różnych metod:
Hipoteza energii odkształcenia (von Mises)
Hipoteza naprężeń stycznych (Tresca)
Hipoteza naprężenia normalnego (Rankine)
Hipoteza głównego odkształcenia (Bach)
Obliczanie poprzecznych naprężeń stycznych według Mindlina lub Kirchhoffa lub ustawień zdefiniowanych przez użytkownika
Obliczenia w stanie granicznym użytkowalności poprzez sprawdzanie przemieszczeń powierzchni
Odkształcenia graniczne określane przez użytkownika
Możliwość uwzględnienia połączenia wartw
Szczegółowe wyniki dla różnych składników naprężeń i stopni wykorzystania w tabelach i w grafice
Przedstawianie naprężeń dla każdej warstwy w modelu
Konstrukcje są wprowadzane jako modele 1D, 2D lub 3D. Typy prętów, takie jak belki, kratownice lub pręty rozciągane, ułatwiają definiowanie właściwości prętów. Do modelowania powierzchni dostępne są na przykład typy Standardowa, Ortotropowa, Szklana, Laminowana, Sztywna, Membrana itd.
Ponadto program RFEM może wybierać spośród modeli materiałowych: Izotropowy liniowy sprężysty, Izotropowy plastyczny 1D/2D/3D, Izotropowy nieliniowy sprężysty 1D/2D/3D, Ortotropowy sprężysty 2D/3D, Ortotropowy plastyczny 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D) i Izotropowy termiczno-sprężysty, Izotropowy mur 2D, Izotropowy zniszczenie 2D/3D.