Чтобы фиксировать поверхностные модели, среди прочего используются линейные опоры. Анализ реакций опор служит, например, для проверки моделирования или определения результирующих реакций опор, с тем чтобы их можно было передавать на другие конструкции. Когда условия поддержки определяются с нелинейностями или опорная линия изогнута, полезен анализ с помощью программного обеспечения.
В балочной конструкции этот анализ прост. На однопролётной балке с консолью, изображённой ниже, слева и справа от узловой опоры есть поперечные силы, сумма которых составляет противоположную реакцию опоры. Сумма поперечных сил и реакции опоры равна нулю.
Обратите внимание на скачок поперечной силы и точечную поддержку. В балочных конструкциях такой ход поперечных сил интуитивно понятен. В поверхностных конструкциях такая зависимость с использованием конечно-элементного метода не всегда может быть изображена. Вблизи точечной или линейной опоры возникают численные неточности. Сначала будет рассмотрена возможность анализа реакций опор. Для этого используется описанная выше статическая модель, где сечение трубы было разбито на поверхности, а опора на консоли смоделирована как нелинейная линейная опора.
Отображение через инфобокс
Реакция опоры вдоль опорной линии отображается через показ глобальных опорных сил, отнесённых к длине, значений pz. Сумма опорных сил, отнесённых к длине, отображается в инфобоксе и представляет результирующую реакцию опоры.
Отображение через результаты
Реакция опоры вдоль опорной линии отображается через показ ходов результатов. Сумма опорных сил, относящихся к длине, отображается, если активировать кнопку "Постоянное сглаживание".
Оба вышеуказанных метода показывают ожидаемую реакцию опоры Fz = 15 кН.
Далее предпринимается попытка определить результирующую реакцию опоры с помощью сечений результатов. Для этого на объясненной выше модели балки создаются три сечения результатов. Сечения 101 и 103 расположены слева и справа от опорной линии, тогда как сечение 102 находится непосредственно на опорной линии. В сечениях результатов была активирована отображение результирующего распределения нагрузки Pz.
Результат, см. изображение 5: Видно, что сечения слева и справа от опорной линии показывают ожидаемые значения поперечных сил Vz = 5 кН и Vz = 10 кН соответственно. Сечение 102 непосредственно на опорной линии показывает неожиданное значение Vz = 2,5 кН.
Если бы сечение 102 было перемещено на несколько миллиметров влево или вправо, то есть рядом с опорной линией, то результирующее значение было бы либо 5 кН, либо 10 кН. Сечение 102 непосредственно на опорной линии находится на месте скачка поперечной силы. Поэтому значение поперечной силы в этом месте является неопределенным, и отображение значения не должно быть возможно. Однако, всё-таки значение отображается, почему?
Здесь следует вернуться к упомянутым выше численным неточностям. Для пояснения в ось модели поверхности моделируется результирующий стержень, на который проецируются результаты поверхности перекрестного сечения трубы.
Результат: В месте линейной опоры, где в балочной конструкции происходит скачок поперечной силы, строится линия поперечной силы с конечным количеством подъёма, но не скачком поперечной силы. Также линия поперечной силы не пересекает ось стержня непосредственно на опорной линии, а рядом с ней, см. изображение 6.
Резусечечный рассечённый непосредственно в линейном опоре совершенно непригоден для анализа результирующих реакций опор. Реакции опор не регистрируются и в отношении внутренних усилий это сечение даёт абсурдные результаты.
