В качестве примера мы создадим модель консоли (сталь S235, изотропная, линейно упругая) с Т-образным сечением и линейно переменной высотой сечения.
Геометрические данные элемента следующие:
| Длина консоли l | 2800 | мм |
| Высота сечения h0 | 800 | мм |
| Высота сечения hl | 200 | мм |
| Ширина полки b | 200 | мм |
| Толщина полки tf | 20 | мм |
| Толщина стенки tw | 10 | мм |
Условия опирания и нагрузки присвоены:
- жесткое защемление полки и стенки (поступательное и поворотное) на защемленной стороне
- Фиксация поперек продольной оси (поступательная в направлении Y) на свободном конце
- Нагружение постоянной нагрузкой по линии 1,0 кН/м
Аддон Устойчивость конструкции активируется для данного загружения и для него задаются следующие параметры:
| Тип расчёта на устойчивость | Метод собственных чисел (линейный) |
| Кол-во наименьших собственных чисел | 3 |
| Метод собственных чисел | Ланцош |
Для создания сетки модели, требуются следующие настройки сетки:
| Требуемая длина конечных элементов | 40 мм |
| Независимая сетка | да |
Для обзора граничных условий моделирования, нажмите, пожалуйста, на изображение:
После завершения расчета, выберем категорию 'Расчет на устойчивость' в навигаторе результатов или в таблицах. Для первого, наименьшего собственного значения, мы получим коэффициент критической нагрузки f, равный 41,427. Исходя из этого, рассчитаем критическую нагрузку:
qcr = 1,0 кН/м ⋅ f ≃ 41,4 кН/м
Соответствующий режим выхода из работы представлен следующим образом:
Экскурс: Моделирование консоли в качестве стержня
« Почему мы моделируем консоль с помощью элементов поверхности, не проще ли применить стержень?
»</p>Чтобы ответить на данный вопрос, мы создадим новую модель и смоделируем консоль в качестве стерженя с вышеприведенными граничными условиями; мы скорректируем только размер конечных элементов: По длине l = 2800 мм мы хотим создать 20 конечных элементов. Для этого изменим настройки сетки или зададим уплотнение сетки линий (требуемая длина КЭ LFE = 140 мм).
Граничные условия показаны на рисунке:
Результаты расчета на устойчивость говорят сами за себя: большой коэффициент критической нагрузки f ≃ 77323 и формы выхода из работы не отражают реалистично местное выпучивание консоли.
Тем не менее, моделирование консоли в качестве стержня достаточно точно для расчета условий равновесия (расчёт конструкции): максимальное смещение на свободном конце консоли составляет в обеих моделях 0,1 мм.