Определение линейных шарниров
В RFEM 6 линейные шарниры можно задать с помощью меню «Вставить». Они также доступны в навигаторе данных как «Типы линий» (Рисунок 1). Способ их определения будет описан для соединения конструкции, показанной на рисунке 1.
Чтобы задать линейный шарнир для поверхностей, которые касаются друг друга на одной линии, необходимо назначить шарнир как линии, так и поверхности (как будет показано ниже). Линейный шарнир можно задать на любой граничной линии поверхности, но не на линии, интегрированной в поверхность, как это было в RFEM 5.
Для этого в RFEM 6 необходимо сначала разделить поверхность линией пересечения, чтобы преобразовать линию, интегрированную в поверхность, в линию границы. Это можно сделать с помощью функции «Разделить поверхность с помощью пересекающихся линий» (Рисунок 2). Следовательно, если есть только одна поверхность вместо двух отдельных поверхностей (то есть только поверхность № 2 на рисунке 2), вы должны использовать вышеупомянутую опцию, чтобы разделить ее и получить две отдельные поверхности, как в случае с Surface № 2 и поверхность № 3 на рисунке 1.
Условия шарнира
Фактически, задание линейных шарниров означает управление их степенями свободы. Вкладка «Основные» окна «Новый линейный шарнир» управляет этими основными параметрами, известными как «Условия шарнира». В отличие от опор, степень свободы линейных шарниров активируется установкой флажка (для опор степень свободы тогда не отмечена). Степени свободы линейных шарниров делятся на три поступательные и одну вращательную. Первый описывает перемещения в направлении местных осей, а второй описывает поворот вокруг оси продольной линии.
Таким образом, чтобы задать шарнир, вы должны сначала установить флажок для соответствующей оси. Затем вы можете установить константу поступательной или поворотной пружины на ноль, но вы также можете настроить «Константу пружины» для моделирования упругого шарнира.
Помните, что определения высвобождения линейного шарнира относятся не к внутренним силам внутри поверхности, а к местной системе координат линейного шарнира. Степени свободы основаны на следующем определении оси: ось x указывает в направлении линии, ось y - это касательная к плоскости поверхности, а ось z - это нормаль к поверхности. Следовательно, степень свободы ux уменьшает передачу силы вдоль края поверхности, а φx соответствует шарнирному соединению.
В столбце «Нелинейность» (рисунок 5) диалогового окна «Новый линейный шарнир» вы можете конкретно управлять передачей внутренних сил и моментов для каждого компонента. Хотя в этом примере выбрано «Нет», в списке нелинейностей доступны следующие параметры: «Фиксировано, если отрицательное/положительное n/mx » (то есть, вы можете контролировать, будет ли шарнирный эффект задан только для положительных/отрицательных сил или моментов); «Частичная активность» (то есть вы можете сами определить тип и параметры для отрицательной и положительной зон); и «Диаграмма» (то есть вы можете определить количество точек определения для рабочей диаграммы, введя соответствующие значения).
Для шарнира φx с нелинейными свойствами можно также задать диаграмму силы/момента (то есть можно задать точки определения путем определения значений силы и соответствующих максимальных и минимальных моментов).
В диалоговом окне «Новый линейный шарнир» (Рисунок 3 и Рисунок 5) вы также можете увидеть опцию под названием «Соединение плиты и стены» (доступная в разделе «Опции»). Вы можете активировать эту опцию для соединений плиты и стены в кирпичных конструкциях. Таким образом, можно управлять параметрами линейного шарнира, чтобы ограничить передачу моментов.
Это необходимо в связи с тем, что при соединении плиты и стены в кирпичных конструкциях моменты передаются не бесконечно, а только в зависимости от осевых сил. Учитывая, что эта опция не актуальна для примера в данной статье, она будет рассмотрена более подробно в следующей статье Базы знаний по данной теме.
После того, как все параметры линейного шарнира были определены, необходимо назначить шарнир как линии, так и поверхности. В данном примере это поверхность № 3 и линия № 2. Вы можете сделать это, используя значок «Выбрать поверхности/линии» в верхнем правом углу диалогового окна «Новый линейный шарнир»; просто выберите поверхность и линию интереса, как показано на рисунке 6.
Созданный таким образом линейный шарнир наконец доступен в рабочем окне RFEM 6, как показано на рисунке 7.
Заключение
Линейные шарниры позволяют правильно учесть соединение соприкасающихся поверхностей на одной линии. Это соображение основано на возможности управлять определенными степенями свободы, ограничивая, таким образом, передачу внутренних сил и моментов.
Таким образом, можно учесть полное разъединение поверхностей или упругих соединений с помощью линейных пружин. В бетонном строительстве для определения монтажного зазора можно использовать линейные шарниры. В деревянном строительстве необходимо моделирование с помощью линейных шарниров из-за очень ограниченной передачи сил вращения.
База знаний
