Сечения

Требуется сечение для описания свойств стержня: характеристики сечения и связанные свойства материала влияют на жесткость стержня.

Не каждое определенное сечение должно использоваться в модели. Таким образом, вы можете быстро моделировать варианты, не удаляя сечения. Однако перенумерация сечений невозможна.

Диалоговое окно ' Новый раздел '

Название

Вы можете задать любое название для сечения и указать его характеристики. Если обозначение совпадает с записью в библиотеке, RFEM считывает сохраненные характеристики. Чтобы выбрать сечение из библиотеки, нажмите кнопку в конце строки ввода. Описание переноса сечений содержится в разделе Библиотека сечений.

Для сечений из библиотеки характеристики сечения установлены жестко и не могут быть изменены. Исключение составляют поперечные площади и размеры для неравномерных температурных нагрузок.

Для пользовательского названия сечения необходимо вручную задать все характеристики сечения. Вы можете затем использовать сечение для определения внутренних сил. Однако расчет этого сечения невозможен, так как точки напряжения не могут быть определены.

База

Вкладка База управляет основными параметрами сечения.

Материал

Каждому сечению должен быть присвоен материал, который можно выбрать из списка уже определенных материалов. Кнопки рядом с полем ввода позволяют выбрать материал из библиотеки или определить новый (см. раздел Материалы).

Категории

Тип сечения

Для сечений из библиотеки тип 'Тип сечения' устанавливается по обычным классификациям (см. раздел Библиотека сечений). Пользовательские сечения относятся к типу 'База'.

Список типов сечений

Способ изготовления

Для библиотечных сечений отображается способ изготовления профиля. Он определяет определенные расчетные параметры, например, линии изгиба холодногнутых полых профилей.

Опции

Отключить поперечную жесткость

Учет поперечной жесткости приводит к увеличению деформации вследствие поперечных сил. Поперечная деформация имеет второстепенное значение для прокатных и сварных профилей. Однако для массивных сечений и деревянных профилей рекомендуется учитывать поперечные жесткости при расчете деформации.

Отключить жесткость против искривления

Поле выбора учета жесткости против искривления доступно, если в основных данных активировано расширение анализа Завихрящиеся кручения. В этом случае вы можете регулировать, учитывается ли жесткость против искривления сечения при расчете с семью степенями свободы.

Поворот сечения

Поворот сечения описывает угол, на который сечение поворачивается. Вы можете определить угол поворота α' на вкладке Поворот сечения.

Определение поворота сечения и зеркальное отображение L-образного сечения

Для нессиметричных сечений эта вкладка также предлагает возможности отразить профиль. Таким образом, вы можете, например, установить L-профиль в правильное положение.

Если вы импортировали сечение из библиотеки или RSECTION, вам не нужно заботиться о угле поворота α' сечения. RFEM автоматически считывает угол. Однако в случае пользовательских профилей вам необходимо определить угол главных осей самостоятельно и затем настроить положение с помощью поворота сечения.

Гибрид

Опция 'Гибрид' доступна для сечений типа 'Параметрически - Толстостенные II', а также для профилей RSECTION, состоящих из нескольких материалов. На вкладке Гибрид вы можете присваивать материальные свойства компонентам составных деревянных сечений.

Определение гибридного сечения

Укажите 'Референсный материал' – один из компонентов-материалов, с помощью которого должны быть определены идеальные характеристики сечения составного профиля. Доли жесткости компонентов определяются с учетом соответствующих материальных свойств относительно эталонного материала. Однако выбор эталонного материала сам по себе не влияет на жесткость общего сечения.

Тонкостенное моделирование

С помощью элемента управления 'Тонкостенное моделирование' вы можете управлять, по какой теории определяются характеристики сечения для сечений типа 'Стандарт - Сталь' и 'Параметрически - Тонкостенные'. Например, для толстостенного сечения поперечные площади и момент кручения инерции определяются другим методом, поскольку аналитическое решение применимо только к тонкостенным сечениям.

Американская нотация для величин сечения

Символы величин сечения различаются по европейским и американским соглашениям. С помощью элемента управления можно регулировать, например, обозначаются ли статические моменты как S или Q.

Сглаживание напряжений для избегания сингулярностей

Сглаживание напряжений подходит в первую очередь для составных деревянных сечений, чтобы избежать сингулярностей в зонах соединений. Там поперечные напряжения часто ведут к пикам напряжений, которые неблагоприятно влияют на расчет. С помощью этой функции достигается лучшее распределение напряжений.

Сравнение результатов без сглаживания напряжений (слева) и со сглаживанием напряжений (справа)

Величины сечения

В этом разделе указаны основные величины сечения. Дополнительные характеристики можно найти на вкладке Величины сечения.

Площадь сечения

Площадь сечения разделяется на общую площадь 'Осевая A' и площади для 'Поперечник A_y' и 'Поперечник A_z'. Площадь поперечника A_y связана с моментом инерции I_z, а площадь поперечника A_z соответственно с I_y.

В следующей тематической статье вы найдете информацию о определении площади поперечника:

• KB 000966 | Типы плоскостей сдвига и их значение

Поперечные площади влияют на поперечную деформацию, которую в особенности следует учитывать для коротких массивных стержней. Если вы изменяете поперечные площади, следует избегать слишком малых значений: Поперечные площади находятся в знаменателе уравнений, что может вызвать числовые проблемы.

Моменты инерции площади

Моменты инерции определяют жесткость сечения относительно воздействия моментами: момент инерции кручения I_T описывает жесткость против скручивания вокруг продольной оси, моменты инерции второго порядка I_y и I_z определяют жесткость против изгиба вокруг локальных осей y и z. Ось y считается «сильной» осью. С помощью момента инерции краевых поверхностей второго порядка I_ω описывается сопротивление против искривления.

Для нессиметричных профилей моменты инерции указываются вокруг главных осей u и v сечения. Локальные оси сечения показаны в графике сечения.

Характеристики сечения и оси L

Вы можете адаптировать площади сечений и моменты инерции с помощью коэффициентов, которые вы определяете как специфическую для сечения 'Структурную модификацию' (см. раздел Структурные модификации).

Наклон главных осей

Наклон главных осей описывает положение главных осей относительно стандартной системы главных осей симметричных сечений. Для нессиметричных профилей это угол α между осью y и осью u (положительный по часовой стрелке). Главные оси для симметричных профилей обозначаются как y и z, для нессиметричных профилей как u и v (см. изображение Величины и оси сечения).

Наклон главных осей определяется по следующему уравнению:

Наклон главных осей библиотечных профилей не подлежит редактированию. Вы, однако, можете повернуть сечение на пользовательский угол: для этого активируйте в разделе 'Опции' поле 'Поворот сечения' (см. раздел Поворот сечения).

Размеры (для неравномерных температурных нагрузок)

Размеры по ширине b и высоте h сечения необходимы для расчета температурных нагрузок.

RSECTION

Если сечение было создано с помощью RSECTION, вы можете открыть программу сечений и изменить сечение, нажав кнопку .

Величины сечения

На вкладке Величины сечения подробно перечислены характеристики сечения.

Характеристики параметрического сечения

Характеристики сечения параметрических профилей определяются с помощью RSECTION.

Статистика

Вкладка Статистика предоставляет обзор стержней в модели, которые используют сечение. 'Общий вес' может быть, например, использован для списка стали или оценки затрат.

Статистика сечения

Точки

Геометрия сечения задается с помощью точек. Они также являются основой для Линии.

Точки сечения

Координаты точек определения перечислены в таблице. Если вы выберете строку, эта точка будет выделена красным на графике сечения. Для тонкостенных сечений точки определения обозначены символом + на срединных линиях. Сгенерированные контрольные точки для дуг обозначены символом + с замком. Точки на краях сечения вытекают из толщин элементов.

Для дуг вы можете прочитать параметры дуги в разделе 'Параметры' рядом с координатами точек.

Линии

Точки сечения соединяются линиями, так что геометрия сечения определяется его контуром. Линии также являются основой для Деталей.

Линии cечения

Точки определения линий, типы и длины линий перечислены в таблице. Если вы выберете строку, эта линия будет выделена красным на графике сечения.

Детали

Из контурных линий сечения создается один или несколько деталей.

Части сечения

Для каждого деталя сечения указаны линии определения, материал, площадь сечения и масса на единицу длины.

Точки напряжения

Точки напряжения необходимы для определения напряжений в сечении. Все библиотечные сечения снабжены точками напряжения в местах, имеющих значение для расчета.

Вкладка Точки напряжения состоит из до четырех подкладок. Здесь вы можете прочитать координаты точек напряжения, статические моменты и дорн-параметры с соответствующими толщинами (для тонкостенных сечений), а также единичные напряжения, рассчитанные методом тонкостенной теории TWA (для тонкостенных сечений) и методом конечных элементов FEM.

Проверка точек напряжений и характеристик сечений

Вы можете проверить распределения параметров и напряжений в графике сечения: нажмите на столбец значения или выберите тип в списке под графиком.

Сетка конечных элементов

Последняя вкладка управляет настройками для сетки конечных элементов, на основе которой определяются величины сечения и единичные напряжения.

Сетка КЭ сечения

Оба поля ввода дают возможность влиять на дискретизацию. При факторе меньше 1 создается более мелкая сетка, при факторе больше 1 - более грубая. Обычно изменения здесь не требуются.