Materiais são necessários para a definição de seções transversais. As propriedades do material entram nas rigidezes das barras.
Nome
Você pode definir qualquer nome para o material. Se a designação corresponder a uma entrada da biblioteca, o RSTAB lê as propriedades do material armazenadas. Para selecionar o material na biblioteca, clique no botão
no final da linha de entrada. A transferência de materiais é descrita no capítulo Biblioteca de Materiais.
Para materiais da biblioteca, as 'Propriedades Básicas do Material' são fixas e não podem ser alteradas. Se você deseja usar propriedades definidas pelo usuário, marque a caixa de seleção Material Personalizado na seção 'Opções' (veja a seção Material Personalizado).
Base
A guia Base gerencia os parâmetros básicos do material. Ela também oferece opções de controle para propriedades especiais que você pode definir em guias adicionais.
Categorias
Nesta seção, você define o tipo de material e o modelo de material.
Tipo de Material
O tipo de material controla quais parâmetros e coeficientes são relevantes para o dimensionamento. Essa classificação também determina os coeficientes de segurança parciais do material, que são considerados no dimensionamento de acordo com a norma.
Para um material da biblioteca, um dos seguintes tipos de material é pré-definido.
Modelo de Material
A lista oferece os modelos de material 'Isotrópico | Linear Elástico' e 'Isotrópico | Madeira | Linear Elástico (Barras)' (para materiais de madeira) para seleção.
Isotrópico | Linear Elástico
As propriedades de rigidez linear-elástica do material são independentes da direção. Elas podem ser descritas da seguinte forma:
|
E |
Módulo de elasticidade. |
|
G |
módulo de corte |
|
ν |
Coeficiente de Poisson |
Aplica-se as seguintes condições:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Isotrópico | Madeira | Linear Elástico (Barras)
Este modelo de material está disponível para materiais do tipo 'Madeira'. Com isso, você pode, por exemplo, representar as propriedades de uma placa OSB em um modelo de barra que capta as diferentes rigidezes dependendo da orientação de instalação. A orientação da placa pode ser definida na guia 'Isotrópico | Madeira | Linear Elástico (Barras)' através das duas listas.
Propriedades Básicas do Material
Nesta seção da guia 'Base', os principais valores característicos do material são indicados.
Módulo de Elasticidade
O módulo E descreve a relação entre tensão normal e deformação.
Módulo de Cisalhamento
O módulo de cisalhamento G, também conhecido como módulo de deslizamento, é o segundo parâmetro para descrever o comportamento elástico de um material linear, isotrópico e homogêneo. Nesta situação, a deformação baseia-se numa tensão de cisalhamento.
Coeficiente de Poisson
O coeficiente de Poisson ν, também conhecido como razão de Poisson, é necessário para a determinação da contração lateral. Para materiais isotrópicos, a razão de Poisson geralmente varia entre 0,0 e 0,5. A partir de um valor de 0,5 (por exemplo, borracha), é de se esperar que não se trate de um material isotrópico.
A relação entre módulo E, módulo G e razão de Poisson para um material isotrópico é descrita na equação Coeficiente de Poisson.
Se você inserir um Material Personalizado com suas propriedades isotrópicas, o RSTAB calculará a razão de Poisson com base nos valores dos módulos E e G. Você pode alterar essa configuração na lista 'Tipo de Definição' conforme necessário.
Tipo de Definição
| E | G | (ν) | Coeficiente de Poisson determinado a partir dos módulos E e G |
| E | (G) | ν | Módulo de cisalhamento determinado a partir dos módulos E e ν |
| E | G | ν | Módulos E, G e ν independentes uns dos outros |
Peso Específico / Densidade
O peso específico γ descreve o peso do material por unidade de volume. Esta informação é particularmente importante para a carga de caso "Peso Próprio": a carga própria automática do modelo é calculada a partir do peso específico e das áreas transversais das barras utilizadas.
A densidade ρ descreve a massa do material por unidade de volume. Esta informação é necessária para análises dinâmicas.
Coeficiente de Dilatação Térmica
O coeficiente de dilatação térmica α descreve a relação linear entre variações de temperatura e comprimento (dilatação do material quando aquecido, contração quando resfriado).
O coeficiente de dilatação térmica é relevante para os tipos de carga 'Temperatura' e 'Variação de Temperatura'.
Na guia Propriedades do Material ou através do botão
você pode verificar outros valores característicos.
Opções
As caixas de seleção nesta seção da guia 'Base' permitem influenciar as propriedades do material. Após ativar uma opção, novas guias são adicionadas.
Material Personalizado
Para materiais da biblioteca, os valores característicos são pré-definidos. Portanto, não podem ser alterados diretamente nos campos de entrada. Para ajustar as propriedades de um material, ative a caixa de seleção 'Material Personalizado'. Isso tornará os campos de entrada das propriedades básicas do material na guia 'Base' acessíveis. Da mesma forma, na guia 'Propriedades do Material', você pode alterar os valores específicos de dimensionamento (veja a imagem Ajustar Valores do Material). Na guia 'Modificação de Rigidez', é possível ajustar globalmente os módulos E e G por um fator (veja a imagem Ajuste da Rigidez do Material).
Dependência de Temperatura
Para definir um material linear elástico com propriedades de tensão-deformação dependentes da temperatura, ative as caixas de seleção 'Personalizado' e 'Dependência de Temperatura'. Você pode então definir as propriedades dependentes da temperatura na guia Dependência de Temperatura.
Propriedades do Material
Na guia Propriedades do Material, todos os valores característicos do material que são relevantes para a análise estática e dimensionamento nos Add-Ons são indicados.
Modificação de Rigidez
A guia Modificação de Rigidez é exibida se a opção Material Personalizado estiver ativada na guia 'Base'. Aqui, você pode ajustar globalmente a rigidez do material, por exemplo, para considerar fatores de segurança ou materiais com propriedades reduzidas.
Na lista da seção 'Tipo de Modificação', estão disponíveis duas opções para seleção:
- Fator de Divisão para Modulos E e G
- Fator de Multiplicação para Modulos E e G
Informe na seção 'Parâmetros' o fator pelo qual a rigidez do material deve ser ajustada.
Dependência de Temperatura
A guia Dependência de Temperatura é exibida se as opções Material Personalizado e Dependência de Temperatura estiverem ativadas na guia 'Base'. Aqui, você pode descrever as propriedades dependentes de temperatura do material. As propriedades dos materiais dependentes da temperatura são consideradas para objetos sujeitos a carregamentos térmicos ou variação de temperatura. Na análise dos carregamentos térmicos, a temperatura final de cada etapa é considerada.
Na lista 'Valor Característico Dependente de Temperatura', escolha uma propriedade do material, por exemplo, o módulo E. Em seguida, crie as linhas de tabela necessárias clicando no botão
, para que você possa inserir as temperaturas com os respectivos valores linha por linha. Com o botão
, os dados também podem ser importados de uma tabela Excel.
A 'Temperatura de Referência' define as rigidezes para objetos que não possuem cargas térmicas. Por exemplo, com um valor de referência de 300 °C, para todas as barras será adotado o módulo E reduzido nesse ponto da curva de temperatura.
Biblioteca de Materiais Personalizados
Você pode salvar um material personalizado em uma biblioteca como modelo. Assim, não precisa definir as propriedades do material novamente em outros projetos.
Salvar Material
Para salvar o material atual como um material personalizado, clique no botão
ao definir as propriedades do material na seção 'Propriedades Básicas do Material'.
O diálogo 'Novo Material Personalizado' aparece.
Insira o nome do material no campo 'Nome'. Caso necessário, você ainda pode ajustar as propriedades do material. Clique em OK para salvar o material personalizado na biblioteca.
Carregar Material
Para carregar um material personalizado da biblioteca, clique no botão
na seção 'Propriedades Básicas do Material'.
O diálogo 'Editar Material Personalizado' aparece. Nesta biblioteca com seus materiais salvos (veja a imagem Diálogo 'Novo Material Personalizado'), você pode selecionar a entrada apropriada e clicar em OK para carregar.
Se você carregou um material personalizado e deseja alterar suas propriedades de forma geral, pode ajustar os valores do material no botão
(na seção 'Propriedades Básicas do Material') dentro da biblioteca.