Граничные условия

Общая методика для расчетов устойчивости

Для проверок на гибкость и изгибно-крутильную гибкость по Общей методике согласно [1] 6.3.4 необходимо задать Граничные условия, чтобы программа могла определить критическую нагрузку для потери устойчивости. Этот метод является альтернативой методу эквивалентного стержня, описанному в разделах 6.3.1 до 6.3.3, который основан на определении длин гибкости.

Если к стержню или набору стержней применено граничное условие, то эти настройки будут учтены при расчете устойчивости объекта. Если одновременно назначена длина гибкости для проверки по методу эквивалентного стержня, программа выдаст ошибку после расчета из-за отсутствия однозначных указаний для проверки устойчивости (см. также таблицу результатов Ошибки и предупреждения). Ошибка также появится, если при активированной проверке устойчивости не заданы ни длины гибкости, ни граничные условия.

Общая методика анализирует — в соответствии с требованиями стандарта — только устойчивость конструкций на выход из основной плоскости, то есть изгибно-крутильной и изгибной гибкости в направлении слабой оси. Если необходимо, изгибная гибкость в основной плоскости должна учитываться на этапе расчета усилий. Это может быть достигнуто с помощью несовершенств и расчета по теории второго порядка. Методика учета возможной потери устойчивости также в основной плоскости описана в соответствующей статье (см. справа).

Основы

В регистре Основы отображаются тип модели замещения и координатная система для ввода узловых опор.

Диалоговое окно «Изменить граничные условия», вкладка «Основные»

Программа определяет критический коэффициент нагрузки α_crit,op на внутренней модели замещения с четырьмя степенями свободы (φ_x, φ_z, u_y, ω), установленными узловыми опорами и стержневыми шарнирами. Опоры можно задать в регистре Узловые опоры, шарниры — в регистре Стержневые шарниры.

Узловые опоры

Задание опор узлов

Узловые опоры

Через узловые опоры вы можете определить опоры объекта и установить определенные граничные условия для решения задачи собственных значений.

Для определения опор вы можете выбрать типичные варианты из списка в колонке 'Тип опоры'. Кроме того, можно активировать или деактивировать поля управления в ячейках отдельных колонок (жесткая опора или отсутствие опоры). Для каждого направления возможны значения жесткости пружин. Используйте контекстное меню ячеек для этого. Жесткость пружины можно указать в разделе Дополнительные параметры.

Выбор опорной пружины

Промежуточные узлы

Вы можете задать условия опоры не только в начале и конце объекта, но и в промежуточных узлах. В качестве промежуточных узлов учитываются стандартные узлы между стержнями набора, а также узлы на стержнях (см. главу Узлы руководства RFEM). После вставки номера указаны в колонке 'Узлы'.

Определение промежуточных узлов происходит не по номерам узлов, а по их последовательности на стержне: .1 обозначает первый промежуточный узел от начала стержня, .2 — второй, и так далее. Если стержень, которому назначено граничное условие, имеет больше или меньше промежуточных узлов, чем указано здесь, то они учитываются с начала стержня. Избыточные данные или узлы игнорируются.

Для ручного добавления промежуточного узла отметьте поле 'Промежуточный узел'. С помощью кнопки вы можете добавить новые промежуточные узлы. Для удаления промежуточного узла выберите строку и нажмите на кнопку . Контекстное меню таблицы также предлагает возможности для редактирования строк.

В качестве альтернативы используйте кнопку , чтобы перенять промежуточные узлы объекта из модели. Выберите стержень или набор стержней в рабочем окне. Количество промежуточных узлов будет перенесено в таблицу.

Если к стержню или набору стержней уже применено граничное условие, вы можете проверить назначение узлов с помощью кнопки . После выбора узла в рабочем окне строка соответствующей промежуточной опоры будет выделена в таблице (если определено).

Дополнительные параметры

Этот раздел отображается, если в таблице выбрана строка с опорой. Здесь можно задать дополнительные параметры более подробно.

Задание характеристик и эксцентриситета пружины

Угол поворота β позволяет выполнить 'вращение опоры' в плоскости x-z набора стержней.

Если имеется пружина, вы можете указать характеристики 'пружин', которые применяются для боковой опоры или вращения вокруг закрепленных осей, или которые описывают жесткость при искривлении.

'Экцентриситет' относится к опоре в направлении осей x и z. В зависимости от расположения сжатого пояса он может стабилизировать или дестабилизировать изгибно-крутильную гибкость. Список предлагает опору на верхнем или нижнем фланце, а также возможность ручного задания.

Жесткости пружин и экцентриситеты учитываются при определении идеального момента изгибно-крутильного изгиба методом собственных значений.

Шарниры стержней

В закладке Шарниры стержней вы можете задать освобождения для отдельных участков стержня (сегментов), которые вы определили в закладке Узловые опоры.

Задание шарниров стержней

В начале и конце каждого сегмента можно задать шарнир, чтобы освободить перемещение по y, вращение вокруг x и z, а также искривление. Для этого используйте поля управления в таблице. Направления относятся к системе координат сегмента. С помощью контекстного меню ячеек также можно использовать пружины для определения жесткостей шарниров. Жесткости пружин можно указать в разделе 'Дополнительные параметры' (см. изображение выше).