Материалы

Материалы необходимы для определения сечений. Свойства материалов влияют на жесткости стержней.

Диалоговое окно «Новый материал»

Имя

Вы можете задать любое имя для материала. Если название совпадает с записью в библиотеке, RSTAB загружает сохраненные данные о материале. Чтобы выбрать материал из библиотеки, нажмите кнопку в конце строки ввода. Сопоставление материалов описано в главе Библиотека материалов.

В случае материалов из библиотеки, 'Основные свойства материала' жестко заданы и их нельзя изменить. Если вы хотите использовать пользовательские данные о материале, отметьте в разделе 'Опции' флажок Пользовательский материал (см. раздел Пользовательский материал).

Основные сведения

Вкладка Основные управляет основными параметрами материала. Она также предоставляет возможности управления для учета особых свойств, которые вы можете задать в дополнительных вкладках.

Категории

В этом разделе вы устанавливаете тип материала и модель материала.

Тип материала

Тип материала управляет тем, какие параметры и коэффициенты важны для проектирования. Эта классификация также определяет частные коэффициенты безопасности материала, которые учитываются в проектировании в зависимости от стандарта.

Для материалов из библиотеки предварительно установлен один из следующих типов материалов.

Типы материалов

Модель материала

В списке предлагаются модель материала 'Изотропная | Линейно-упругая' и 'Изотропная | Древесина | Линейно-упругая (стержни)' (для древесных материалов).

Выбор модели материала

Изотропная | Линейно-упругая

Линейно-упругие жесткостные свойства материала не зависят от направления. Они могут быть описаны следующим образом:

Применимы следующие условия:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Изотропная | Древесина | Линейно-упругая (стержни)

Эта модель материала доступна для материалов типа 'Древесина'. С ее помощью вы можете, например, учесть свойства ОСБ-плиты в модели стержня, которая захватывает различные жесткости в зависимости от ориентации установки. Ориентацию плиты можно задать на вкладке 'Изотропная | Древесина | Линейно-упругая (стержни)' посредством двух списков.

Параметры изотропного линейно упругого деревянного материала для стержней

Основные свойства материала

В этом разделе вкладки 'Основные' указаны основные свойства материала.

Раздел «Базовые характеристики материалов»

Модуль упругости

Модуль Е описывает соотношение между нормальным напряжением и деформацией.

Модуль сдвига

Модуль сдвига G, также известный как модуль скольжения, - второй параметр для описания упругого поведения линейного, изотропного и однородного материала. Деформация в этом случае основывается на сдвиговом напряжении.

Коэффициент поперечной деформации

Коэффициент поперечной деформации ν, также известный как число Пуассона, необходим для определения поперечной контракции. Для изотропных материалов коэффициент поперечной деформации обычно находится в диапазоне от 0,0 до 0,5. Если значение составляет 0,5 (например, для резины), предполагается, что материал не является изотропным.

Связь между модулем упругости, модулем сдвига и коэффициентом поперечной деформации для изотропного материала приведена в уравнении Коэффициент поперечной деформации.

Если вы вводите Пользовательский материал с его изотропными свойствами, программа RSTAB определяет коэффициент поперечной деформации из значений модуля упругости и модуля сдвига. Эти настройки по умолчанию при необходимости можно изменить в списке 'Тип определения'.

Тип определения

Удельный вес / Плотность

Удельный вес γ описывает вес материала на единицу объема. Приведение этой информации особенно важно для нагрузки "Собственный вес": автоматическая собственная нагрузка модели определяется на основе удельного веса и поперечных сечений используемых стержней.

Плотность ρ описывает массу материала на единицу объема. Это значение необходимо для динамических исследований.

Коэффициент теплового расширения

Коэффициент теплового расширения α описывает линейную зависимость между изменениями температуры и длины (удлинение материала при нагревании, сжатие при охлаждении).

Коэффициент теплового расширения имеет значение для типов нагрузок 'Температура' и 'Изменение температуры'.

Опции

Контрольные поля в этом разделе вкладки 'Основные' позволяют влиять на свойства материала. После активации опции добавляются новые вкладки.

Раздел «Опции»

Пользовательский материал

Для материалов из библиотеки свойства материала жестко задано. Они не могут быть изменены напрямую в полях ввода. Чтобы изменить свойства материала, активируйте флажок 'Пользовательский материал'. Это открывает поля ввода основных свойств материала на вкладке 'Основные'. Вы также можете изменить специфические для анализа значения на вкладке 'Материальные значения' (см. рис. Adjusting Material Values). На вкладке 'Модификация жесткости' есть возможность масштабировать модуль упругости и модуль сдвига глобально с помощью коэффициента (см. рисунок Adjusting Material Stiffness).

Зависимость от температуры

Чтобы определить линейно упругий материал с температурно зависимыми свойствами напряжения-деформация, активируйте поля 'Пользовательский' и 'Зависимость от температуры'. Вы затем можете определить температурно зависимые свойства материала на вкладке Зависимость от температуры.

Значения материала

На вкладке Значения материала приведены все свойства материала, которые имеют значение для статического анализа и проектирования в дополнениях.

Настройка свойств материала

Модификация жесткости

Вкладка Модификация жесткости отображается, если вы отметили опцию Пользовательский материал на вкладке 'Основные'. Здесь вы можете глобально изменить жесткость материала, например, чтобы учесть факторы безопасности или уменьшенные свойства материала.

Регулировка жесткости материала

В списке секции 'Тип модификации' доступны два варианта:

• Коэффициент деления для модулей E и G
• Коэффициент умножения для модулей E и G

Укажите в разделе 'Параметры' коэффициент, с которым следует изменить жесткость материала.

Зависимость от температуры

Вкладка Зависимость от температуры отображается, если на вкладке 'Основные' вы отметили опции Пользовательский материал и Зависимость от температуры. Здесь вы можете описать температурно зависимые характеристики материала. Температурно зависимые свойства материалов применяются к объектам, подверженным термическим воздействиям температуры или изменения температуры. При расчете температурных нагрузок применяется конечная температура для соответствующего шага.

Определение температурно-зависимых свойств материала

Выберите в списке 'Температурно зависимое свойство' параметр материала, например, модуль E. Затем создайте с помощью кнопки необходимые строки таблицы, чтобы можно было ввести температуры с соответствующими значениями построчно. С помощью кнопки данные также могут быть импортированы из таблицы Excel.

'Референсная температура' определяет жесткости для объектов, которые не имеют температурных нагрузок. Например, при референсной температуре 300 °C для всех стержней применяется уменьшенный модуль E этой точки кривой температуры.

Пользовательская библиотека материалов

Вы можете сохранить пользовательский материал в библиотеке в качестве шаблона. Таким образом, вам не придется повторно определять свойства материала в других проектах.

Сохранение материала

Чтобы сохранить текущий материал как пользовательский, нажмите внизу в разделе 'Основные свойства материала' на кнопку после установки свойств материала.

Сохранение пользовательского материала в библиотеке

Появится диалог 'Новый пользовательский материал'.

Диалоговое окно «Новый пользовательский материал»

Введите в поле 'Название' обозначение материала. При необходимости вы можете еще настроить свойства материала. Нажатие OK сохранит пользовательский материал в библиотеке.

Загрузка материала

Чтобы загрузить пользовательский материал из библиотеки, нажмите на кнопку в разделе 'Основные свойства материала'.

Импорт пользовательского материала из библиотеки

Появится диалог 'Редактирование пользовательского материала'. В этой библиотеке с вашими сохраненными материалами (см. рисунок Диалог 'Новый пользовательский материал') вы можете выбрать подходящую запись и затем принять ее нажатием OK.

Если вы загрузили пользовательский материал и хотите изменить свойства в общем, вы можете настроить свойства материала через кнопку (в разделе 'Основные свойства материала') в библиотеке.