Коэффициенты критической нагрузки, относящиеся к напряжению
В [1] приведено следующее уравнение (раздел 10, уравнение 10.6) для чисто аналитического определения коэффициента критической нагрузки панели с потерей устойчивости:
Как видно, соотношения напряжений, а также коэффициенты критической нагрузки определяются отдельно для отдельных компонентов напряжения или должны быть известны. Коэффициенты критической нагрузки можно определить путем пересчёта критических напряжений потери устойчивости пластин. Данное определение уже объяснялось в данной технической статье.
Таким образом, для отдельных компонентов напряжения мы получим следующие соотношения:
Этот метод особенно подходит для неусиленных или продольно усиленных панелей с потерей устойчивости, для которых применяются соответствующие значения потери устойчивости из [2] или [3].
Расчет с помощью метода конечных элементов
Если панель с потерей устойчивости сильно укреплена продольными и поперечными элементами жесткости, то для определения критической нагрузки на всю конструкцию следует применить расчет по МКЭ. В качестве основы необходимо применить модель поверхности и учесть все граничные условия (например, опоры по краям, геометрическое положение и нагрузку на элемент жесткости, а также граничные напряжения). Для определения по LBA применяется упругая работа материала. Следующий пример показывает моделирование продольно усиленной панели с потерей устойчивости в RFEM.
Для определения коэффициента критической нагрузки затем применяется дополнительный модуль RF-STABILITY. При выборе собственной формы необходимо учитывать общий отказ системы.
Первая собственная форма в нашем примере показывает общую потерю устойчивости, поэтому ее следует рассматривать как определяющую. Тем не менее, в некоторых случаях для расчета могут быть применимы более высокие формы колебаний. Таким образом, коэффициент критической нагрузки можно рассчитать как для всех компонентов напряжения, так и отдельно (только один компонент напряжения на загружение).
Автономная программа PLATE-BUCKLING позволяет выполнить полный расчёт потери устойчивости по методу приведенного напряжения, включая автоматическое определение собственных значений для каждой составляющей напряжения.
Коэффициент критической нагрузки в расчёте потери устойчивости
Теперь можно определить либо отдельные коэффициенты критической нагрузки, либо аналитически рассчитать общий коэффициент критической нагрузки с помощью уравнения 10.6, приведенные в [1] , или применить их непосредственно из расчета по МКЭ. В некоторых случаях аналитическое решение можно считать консервативным. Поэтому PLATE-BUCKLING предлагает следующие возможности.