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2023-06-28

Использование стержня типа «Модель поверхности»

Во многих конструкциях каркасов и ферм уже недостаточно использовать простой стержень. Часто приходится учитывать ослабление сечения или отверстия в сплошных балках. В таких случаях можно использовать тип стержня «Модель поверхности». Его можно интегрировать в модель, как и любой другой стержень, и он предлагает все возможности модели поверхности. Настоящая техническая статья показывает применение такого стержня в существующей конструктивной системе и описывает интеграцию отверстий в стержнях.

Пример, показанный на Рисунке 01, состоит из однопролетной балки, опирающейся на четыре колонны, каждая из которых в двух различных расчетах; один представлен как чисто модель стержня (справа), а другой задан как стержень типа поверхностной модели для средней части балки.

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1 Использование типа стержня «Модель поверхности»

Im Dialog Stab bearbeiten befindet sich im Auswahlfeld unter Stabtyp unter anderem die Bezeichnung Flächenmodell. Wählen Sie diesen aus, erhalten Sie zudem die Option zum Einfügen von Staböffnungen, zu sehen in Bild 02.

2 Выбор модели поверхности типа стержня

Beim Stabtyp Flächenmodell ist der Stab sowohl als Stabmodell vorhanden, wie auch als Flächensystem. Zwei Möglichkeiten zum Umschalten des Renderings zwischen den beiden Modellarten werden in Bild 03 gezeigt, einmal über den Anzeige-Navigator und einmal über die zugehörige Schaltfläche.

3 Переключение отображения с стержня на модель поверхности

Bild 04 zeigt das isolierte Flächenmodell eines Stabes. Das verwendete FE-Netz wird vom Programm über Flächennetzverdichtungen vorgegeben, die Flächendicken sind durch den gewählten Querschnitt definiert. An beiden Enden des Flächenmodells ist je ein Netz aus Starrstäben zu erkennen. Diese dienen zur Übertragung der Flächenschnittgrößen auf die angeschlossenen Stäbe.

4 Отображение модели поверхности с отверстиями и жесткими стержнями для передачи внутренних сил на соединенные стержни

Zum Einfügen von Öffnungen bzw. Durchbrüchen im Steg steht die Option Staböffnungen zur Verfügung. Im eigens dafür eingerichteten Tab können vorhandene Öffnungen aus einer Liste gewählt (Bild 05) oder auch neu eingefügt werden (Bild 06). Die definierten Staböffnungen befinden sich unter den Typen für Stäbe.

5 Вставка отверстий в стержнях

6 Диалоговое окно Открытие нового стержня

Статический расчёт выполняется для модели поверхности. Zur Auswertung können dann sowohl Stab- als auch Flächenergebnisse verwendet werden. Bild 07 zeigt einen Vergleich der Modellierung aus Bild 01 anhand der Globalen Verformungen.

7 Сравнение модели стержня (справа) и модели поверхности (слева) по общим деформациям

Die Flächenschnittgrößen können auch z.B. im Add-On Spannungs-Dehnungs-Berechnung weiterverarbeitet werden. Eine Analyse der Spannungsverteilung im Flächenmodell wird in Bild 08 gezeigt.

8 Расчет распределения напряжений в модели поверхности с помощью аддона для расчета напряжений-деформаций

Заключение

Durch die Verwendung des Stabtyps Flächenmodell lassen sich elegant Stäbe als Flächenmodell analysieren. Die Modellierung findet dabei genauso intuitiv und einfach statt, wie bei jedem anderen Stabtyp. Die Übertragung der Schnittgrößen vom Flächenmodell auf angeschlossene Stäbe wird vom Programm über automatisch generierte Starrstäbe gewährleistet. Кроме того, можно создавать отверстия в стержнях и учитывать их в расчёте.

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