1028x
004816
2020-11-11

Вопрос

В поле «По группам» есть для направлений и сил четыре возможности сглаживания внутренних сил. Какую группу мне следует выбрать?


Ответ:
Команда для определения внутренних сил «По группам» разделяется на четыре подкоманды.

  1. u с my,mxy,vy,ny,nxy
  2. v с mx,mxy,vx,nx,nxy
  3. u с mx,mxy,vx,nx,nxy
  4. v с my,mxy,vy,ny,nxy

Действия данных команд будут пояснены на следующем простом примере.

Конструкция:

  • Плита в качестве балки-стенки
  • Пролет 9 м
  • Высота балки 1,5 м
  • Сосредоточенная нагрузка 20 кН в середине пролета
  • Сетка КЭ размером 10 см
На Рисунке 01 показаны несглаженные максимальные и минимальные внутренние силы в точке приложения нагрузки. На нем ясно видно, что эти внутренние силы являются сингулярными. Подробная информация о сингулярностях находится в технической статье 001503.

Для полного включения хотя бы двух элементов КЭ для каждой стороны приложения нагрузки с помощью средней области, нужно чтобы наша средняя область составляла 50/50 см (Рисунок 02).

В следующей таблице затем показано изменение сглаживания отдельно для каждой группы. Однако здесь учитывается лишь верхняя область приложения нагрузки. Группа 0 затем в данном случае служит для несглаженных внутренних сил.

 01234
nx74,9 кН/м74,9 кН/м47,2 кН/м51,8 кН/м74,9 кН/м
ny109 кН/м26,5 кН/м109 кН/м109 кН/м5,8 кН/м
nxy75,1 кН/м30,7 кН/м15,8 кН/м30,7 кН/м15,8 кН/м

Из таблицы видно, что по отношению к нормальным силам имеет смысл сочетание группы 1 и 2, а также 3 и 4.

Усредненные внутренние силы для групп 1/2 и 3/4 затем показаны на Рисунке 03.

Для сочетаний далее будут использованы следующие значения:

 1/23/41/2 и 3/4
nx47,2 кН/м51,8 кН/м47,1 кН/м
ny26,5 кН/м5,8 кН/м5,3 кН/м
nxy12,9 кН/м12,9 кН/м12,9 кН/м

Как мы уже упоминали, в сочетаниях 1/2 и 3/4 используются минимальные усредненные внутренние силы соответствующей группировки. И поскольку поперечная сила nxy рассчитывается по силам в нормальном направлении, для комбинации 1/2 и 3/4 она отображается уже как «размытая поперечная сила».

Заключение

Направление прочности особо важно для материалов с четко обозначенными направлениями жесткости и прочности, таких как железобетон или кросс-ламинированная древесина, потому что на их основе затем выбирается правильная группа. Внутренние силы в группе 1/2 усреднены в продольном направлении элемента конструкции, а в группе 3/4 - в поперечном. В случае, когда элемент конструкции ориентирован в продольном направлении, как показано на Рисунке 04, рекомендуется применить сглаживание в продольном направлении. Далее важно учесть также конкретный тип действующей нагрузки и определяющий расчет. Все группы можно использовать как для изотропного материала, так и для определяющего расчета поперечной силы.