Pytanie:
Przeanalizowałem dwa modele pala ukośnie wierconego jako podpory o zdefiniowanej sztywności sprężystej. Do przeniesienia siły służy powierzchnia, którą można przesuwać w poziomie (po całym świecie). Pal w Modelu A stanowi podporę nachyloną pod kątem 15° i wykazującą sztywność sprężystą 2 000 kN/m w kierunku osiowym. Pal wiercony w Modelu B jest podporą o zdefiniowanej sztywności sprężystej, podzielonej na odpowiednie składowe poziome i pionowe. Wartość sztywności sprężystej jest zawsze taka sama (2 000 kN/m). Moim zdaniem obydwa modele są równoważne. Dlaczego tak właściwie wyniki odkształcenia są różne?
Odpowiedź:
Z reguły podpora o zdefiniowanej sztywności sprężystej zachowuje się jak słup przegubowy. Aby lepiej zilustrować sytuację, należy zastosować pręt typu „Sprężyna” (patrz rysunek 01), który w programie wywołuje taki sam efekt jak podpora o zdefiniowanej sztywności sprężystej.
W tym przypadku Model A (zdjęcie 02) jest ukośnym słupem przegubowym, który w idealnym przypadku przejmuje tylko siły osiowe.
W Modelu B (zdjęcie 03) ukośny słup przegubowy jest podzielony na dwie części, tworząc asymetryczną ramę.
Ponieważ powierzchnia w obu modelach może się przesuwać poziomo (globalnie), pojawia się ugięcie, które ma większe odkształcenie w przypadku słupa przegubowego w Modelu A niż w przypadku asymetrycznej, stabilizującej ramy w Modelu B.
Dlatego te same deformacje mogą wystąpić w obu modelach tylko wtedy, gdy powierzchnia będzie obciążona prostopadle do jej płaszczyzny, czyli bez ugięć bocznych (patrz Rysunek 04).
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)