Материалы

Для определения сечений необходимы материалы. Свойства материала влияют на жесткость стержней.

Название

Вы можете задать любое название для материала. Если обозначение совпадает с записью в библиотеке, RSTAB читает сохраненные материалные характеристики. Чтобы выбрать материал в библиотеке, нажмите кнопку в конце строки ввода. О том, как использовать материалы, описано в главе Библиотека материалов.

Для материалов из библиотеки 'Основные характеристики материала' заданы жестко и не подлежат изменению. Если вы хотите использовать пользовательские характеристики материала, отметьте флажок Пользовательский материал в разделе 'Опции' (см. раздел Пользовательский материал).

Основные

Закладка Основные управляет основными параметрами материала. Она также предоставляет возможности настройки особых характеристик, которые вы можете указать в дополнительных вкладках.

Категории

В этом разделе вы определяете тип материала и модель материала.

Тип материала

Тип материала определяет, какие параметры и коэффициенты важны при расчетах. Эта классификация также задает коэффициенты надежности материала, которые учитываются при расчетах в зависимости от стандарта.

Для материала из библиотеки предустановлен один из следующих типов материала.

Модель материала

В списке доступны модели материалов: 'Изотропный | Линейно-упругий' и 'Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)' (для деревянных материалов).

Изотропный | Линейно-упругий

Линейно-упругие свойства жесткости материала не зависят от направления и описываются следующим образом:

Действуют следующие условия:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)

Эта модель материала доступна для типа материала 'Дерево'. Она позволяет моделировать, например, свойства OSB-плиты в стержневой модели, учитывая различные жесткости в зависимости от установки. Положение плиты можно задать в закладке 'Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)' через два списка.

Основные характеристики материала

В этом разделе вкладки 'Основные' указаны ключевые характеристики материала.

Модуль упругости

Модуль E описывает соотношение между нормальным напряжением и деформацией.

Модуль сдвига

Модуль сдвига G, также называемый модулем скольжения, является второй характеристикой для описания упругого поведения линейного, изотропного и однородного материала. Деформация в этом случае основана на сдвиговом напряжении.

Коэффициент Пуассона

Коэффициент Пуассона ν, также называемый коэффициентом бокового сжатия, необходим для определения бокового сжатия. Для изотропных материалов коэффициент Пуассона обычно находится в диапазоне от 0,0 до 0,5. Если значение превышает 0,5 (например, резина), предполагается, что материал не является изотропным.

Связь между модулем E, модулем G и коэффициентом Пуассона для изотропного материала описана в уравнении Коэффициент Пуассона.

Если вы вводите Пользовательский материал с изотропными характеристиками, RSTAB определяет коэффициент Пуассона на основе значений модуля E и G. По необходимости, эту настройку можно изменить в списке 'Тип определения'.

Тип определения

Удельный вес / Плотность

Удельный вес γ описывает вес материала на единицу объема. Это значение особенно важно для случая нагрузки "Собственный вес": автоматическая собственная нагрузка модели определяется из удельного веса и 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 (деформация материала при нагревании, сжатие при охлаждении).

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

Опции

Флажки в этом разделе вкладки 'Основные' позволяют управлять свойствами материала. После активации опции, будут добавлены новые вкладки.

Пользовательский материал

Для материалов из библиотеки материалочные характеристики заданны жестко. Поэтому они не могут быть изменены прямо в полях ввода. Чтобы настроить свойства материала, активируйте флажок 'Пользовательский материал'. Это сделает доступными поля ввода основных характеристик материала на вкладке 'Основные'. Также на вкладке 'Материалы' вы сможете изменить специфические характеристики для расчетов (см. изображение Настройка материалочных характеристик). На вкладке 'Модификация жесткости' вы сможете глобально масштабировать модули E и G с помощью коэффициента (см. изображение Настройка жесткости материала).

В зависимости от температуры

Чтобы определить линейно упругий материал с температурозависимыми характеристиками напряжение-деформация, активируйте флажки 'Пользовательский' и 'В зависимости от температуры'. После этого вы сможете задать температурозависимые характеристики материала на вкладке В зависимости от температуры.

Оценка стоимости

Для оценки стоимости используются материалы, назначенные отдельным объектам. Вы можете задать стоимость за единицу и единицы объектов на вкладке Оценка стоимости.

Оценка выбросов CO₂

Оценка выбросов CO₂ также основана на материалах, назначенных отдельным объектам. Вы можете задать стоимость за единицу и единицы на вкладке Оценка выбросов CO₂.

Пользовательская текстура

С помощью пользовательской текстуры вы можете назначить материалу поверхность. Объекты будут отображаться очень реалистично при визуализации. На вкладке 'Пользовательская текстура' вы можете выбрать имеющийся элемент или определить новый текстурный элемент с помощью кнопки (см. главу Текстуры).

Материалы

На вкладке Материалы указаны все материалочные показатели, которые играют роль в статическом анализе и расчете в дополнительных модулях.

Модификация жесткости

Вкладка Модификация жесткости отображается, если вы активировали опцию Пользовательский материал на вкладке 'Основные'. Здесь вы можете глобально настроить жесткость материала, например, для учета коэффициентов безопасности или сниженных свойств материала.

В списке 'Тип модификации' две опции на выбор:

• Коэффициент деления для модулей E и G
• Множительный коэффициент для модулей E и G

Укажите на вкладке 'Параметры', коэффициент, с которым необходимо скорректировать жесткость материала.

В зависимости от температуры

Вкладка В зависимости от температуры отображается, если вы активировали флажки Пользовательский материал и В зависимости от температуры на вкладке 'Основные'. Здесь вы можете описать температурозависимые показатели материала. Температурозависимые характеристики материала учитываются для объектов, подверженных термическим нагрузкам из-за температуры или ее изменения. При расчете температурных нагрузок используется конечная температура каждого шага.

Выберите в списке 'Температурозависимый показатель' материалочий показатель, например модуль E. Затем создавайте необходимые строчки таблицы с помощью кнопки для записи температуры и соответствующих значений по строкам. С помощью кнопки вы также можете импортировать данные из Excel-таблицы.

'Референсная температура' определяет жесткость для объектов, которые не имеют температурной нагрузки. Например, при референсном значении 300 °C для всех стержней будет взят сниженный модуль E этого пункта температурной кривой.

Пользовательская библиотека материалов

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

Сохранение материала

Чтобы сохранить текущий материал как пользовательский, нажмите кнопку внизу раздела 'Основные характеристики материала' после определения характеристик материала.

Появится диалог 'Новый пользовательский материал'.

Введите название материала в поле 'Имя'. При необходимости вы можете скорректировать характеристики материала. Нажмите OK, чтобы сохранить пользовательский материал в библиотеке.

Чтение материала

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

Появится диалог 'Изменить пользовательский материал'. В этой библиотеке с вашими сохраненными материалами (см. изображение Диалог 'Новый пользовательский материал') вы можете выбрать подходящую запись и подтвердить ее нажатием OK.

Если вы загрузили пользовательский материал и хотите изменить его характеристики, вы можете внести изменения в материалочные показатели, нажав кнопку (в разделе 'Основные характеристики материала') в библиотеке.

Оценка стоимости

Вкладка Оценка стоимости отображается, если вы активировали опцию Оценка стоимости на вкладке 'Основные'.

Отметьте для структурных объектов 'Стержни', какое значение материала является основным для оценки стоимости: вес, объем или площадь.

Введите в колонку 'Стоимость' значение, сколько стоит единица материала. В списке колонки 'Единица' доступны различные варианты для единиц затрат.

Из стоимости за единицу и характеристик стержней материалу, назначенному программе, рассчитываются соответствующие расходы.

'Общий вес' в конце таблицы показывает массу, полученную в результате суммирования всех активированных частей массы материала. Кроме того, демонстрируется доля общего веса, которую этот материал имеет в массе всех материалов, активированных для оценки стоимости.

'Общая стоимость' показывает сумму, полученную в результате суммирования всех активированных частей стоимости материала. Кроме того, демонстрируется доля стоимости, которую этот материал имеет в совокупной стоимости всех материалов, активированных для оценки стоимости.

'Общая стоимость' получается из сумм отдельной стоимости всех материалов, активированных для оценки стоимости.

Оценка выбросов CO₂

Вкладка Оценка выбросов CO₂ отображается, если вы активировали опцию Оценка выбросов CO₂ на вкладке 'Основные'.

Отметьте для структурных объектов 'Стержни', какое значение материала имеет значение для оценки выбросов CO₂: вес, объем или площадь и т.д.

Введите в колонке 'Единичный выброс' значение, сколько CO₂ производит единица материала. В списке колонки 'Единица' доступны различные единицы измерения эквивалентов СО₂.

Из единичных выбросов и характеристик структурных объектов, назначенных материалу, программа рассчитывает соответствующие выбросы CO₂. Таким образом, расчет выполняется напрямую и не через отдельную функцию, как в других модулях.

'Общая эмиссия' показывает эквиваленты CO₂, полученные в результате суммирования всех активированных частей эмиссии материала. Кроме того, показана доля эмиссии, которую этот материал имеет в общей эмиссии всех материалов, активированных для оценки.

'Общая эмиссия' получается из суммы отдельных эмиссий всех материалов, активированных для оценки выбросов CO₂.