Материалы

Материалы необходимы для определения сечений. Свойства материала входят в жёсткости стержней.

Диалоговое окно «Новый материал»

Название

Вы можете задать любое имя для материала. Если название совпадает с записью в базе данных, RSTAB считывает сохранённые характеристики материала. Чтобы выбрать материал в базе данных, нажмите кнопку в конце строки ввода. Принятие материалов описано в главе База данных материалов.

Для материалов из базы данных «Основные характеристики материала» заданы фиксированно и не могут быть изменены. Если вы хотите использовать пользовательские характеристики материала, установите в разделе «Параметры» флажок Пользовательский материал (см. раздел Пользовательский материал).

Основные

Вкладка Основные управляет основными параметрами материала. Она также предоставляет возможности управления особыми свойствами, которые вы можете задать на дополнительных вкладках.

Категории

В этом разделе вы задаёте тип материала и модель материала.

Тип материала

Тип материала определяет, какие параметры и коэффициенты важны при расчёте. Эта классификация также задаёт частичные коэффициенты надежности материала, которые учитываются при расчёте в зависимости от нормы.

Для материала из базы данных предустановлен один из следующих типов материала.

Типы материалов

Модель материала

В списке доступны модели материала «Изотропный | Линейно-упругий» и «Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)» (для материалов из дерева).

Выбор модели материала

Изотропный | Линейно-упругий

Линейно-упругие жёсткостные свойства материала не зависят от направления. Их можно описать следующим образом:

Действуют следующие условия:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)

Эта модель материала доступна для материалов типа «Дерево». С её помощью вы можете, например, отобразить свойства плиты OSB в стержневой модели, которая учитывает различные жёсткости в зависимости от положения монтажа. Положение плиты вы можете задать на вкладке «Изотропный | Дерево | Линейно-упругий (стержни)» с помощью двух списков.

Параметры изотропного линейно упругого деревянного материала для стержней

Основные характеристики материала =

В этом разделе вкладки «Основные» указаны важнейшие характеристики материала.

Раздел «Базовые характеристики материалов»

Модуль упругости

Модуль упругости 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 касательном напряжении.

Коэффициент Пуассона

Коэффициент Пуассона ν необходим для определения поперечного сжатия. Для изотропных материалов коэффициент Пуассона обычно находится в диапазоне от 0,0 до 0,5. Начиная со значения 0,5 (например, резина), следует предполагать, что материал не является изотропным.

Связь между модулем упругости, модулем сдвига и коэффициентом Пуассона для изотропного материала описана в уравнении Коэффициент Пуассона.

Если вы вводите Пользовательский материал с его изотропными свойствами, RSTAB определяет коэффициент Пуассона из значений модуля упругости и модуля сдвига. При необходимости эту предустановку можно изменить в списке «Тип определения».

Тип определения

Удельный вес / Плотность

Удельный вес γ описывает вес материала на единицу объёма. Это значение особенно важно для случая нагрузки «Собственный вес»: автоматический собственный вес модели определяется из удельного веса и площадей поперечных сечений используемых стержней.

Плотность ρ описывает массу материала на единицу объёма. Это значение требуется для динамических расчётов.

Коэффициент температурного расширения

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

Коэффициент температурного расширения важен для типов нагрузки «Температура» и «Изменение температуры».

Параметры

Флажки в этом разделе вкладки «Основные» позволяют влиять на свойства материала. После активации параметра добавляются новые вкладки.

Раздел «Опции»

Пользовательский материал

Для материалов из базы данных характеристики материала заданы фиксированно. Поэтому их нельзя напрямую изменить в полях ввода. Чтобы настроить свойства материала, установите флажок «Пользовательский материал». После этого поля ввода основных характеристик материала на вкладке «Основные» становятся доступными. Также на вкладке «Значения материала» вы можете изменить расчётные характеристики (см. рисунок Настройка характеристик материала). На вкладке «Изменение жёсткости» есть возможность глобально масштабировать модуль упругости и модуль сдвига с помощью коэффициента (см. рисунок Настройка жёсткости материала).

Зависимость от температуры

Чтобы определить линейно-упругий материал с температурно-зависимыми свойствами «напряжение-деформация», установите флажки «Пользовательский» и «Зависимость от температуры». Затем вы можете задать температурно-зависимые характеристики материала на вкладке Зависимость от температуры.

Оценка стоимости

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

Оценка выбросов CO₂

Оценка выбросов CO₂ также основана на материалах, назначенных отдельным объектам. Вы можете задать удельные выбросы и единицы измерения на вкладке Оценка выбросов CO₂.

Пользовательская текстура

С помощью пользовательской текстуры вы можете назначить материалу структуру поверхности. Объекты будут отображаться при рендеринге очень реалистично. Выберите на вкладке «Пользовательская текстура» существующую запись или определите новую текстуру с помощью кнопки (см. главу Текстуры).

Значения материала

На вкладке Значения материала указаны все характеристики материала, которые важны для статического расчёта и расчёта в дополнительных модулях.

Настройка свойств материала

Изменение жёсткости

Вкладка Изменение жёсткости отображается, если на вкладке «Основные» установлен флажок Пользовательский материал. Здесь вы можете глобально настроить жёсткость материала, например, чтобы учесть коэффициенты запаса или сниженные свойства материала.

Регулировка жесткости материала

В списке раздела «Тип изменения» доступны два варианта:

• Коэффициент деления для модулей упругости и сдвига
• Коэффициент умножения для модулей упругости и сдвига

Укажите в разделе «Параметр» коэффициент, на который должна быть скорректирована жёсткость материала.

Зависимость от температуры

Вкладка Зависимость от температуры отображается, если на вкладке «Основные» установлены флажки Пользовательский материал и Зависимость от температуры. Здесь вы можете описать температурно-зависимые характеристики материала. Температурно-зависимые свойства материала учитываются для объектов, подверженных термическому воздействию из-за температуры или изменения температуры. При расчёте температурных нагрузок используется конечная температура соответствующего шага.

Определение температурно-зависимых свойств материала

Выберите в списке «Температурно-зависимая характеристика» характеристику материала, например модуль упругости. Затем создайте с помощью кнопки необходимые строки таблицы, чтобы построчно ввести температуры с соответствующими значениями. С помощью кнопки данные также можно импортировать из таблицы Excel.

«Базовая температура» определяет жёсткости для объектов, не имеющих температурных нагрузок. При базовом значении, например, 300 °C для всех стержней принимается сниженный модуль упругости этой точки температурной кривой.

Пользовательская база данных материалов

Вы можете сохранить пользовательский материал в базе данных как шаблон. Это избавит вас от необходимости повторно определять свойства материала в других проектах.

Сохранить материал

Чтобы сохранить текущий материал как пользовательский материал, после задания характеристик материала нажмите внизу в разделе «Основные характеристики материала» кнопку .

Сохранение пользовательского материала в библиотеке

Появится диалоговое окно «Новый пользовательский материал».

Диалоговое окно «Новый пользовательский материал»

Введите в поле «Название» обозначение материала. При необходимости вы можете дополнительно настроить характеристики материала. Нажмите OK, чтобы сохранить пользовательский материал в базе данных.

Загрузить материал

Чтобы загрузить пользовательский материал из базы данных, нажмите в разделе «Основные характеристики материала» кнопку .

Импорт пользовательского материала из библиотеки

Появится диалоговое окно «Редактировать пользовательский материал». В этой базе данных с вашими сохранёнными материалами (см. рисунок Диалоговое окно «Новый пользовательский материал») вы можете выбрать подходящую запись и принять её с помощью OK.

Если вы загрузили пользовательский материал и хотите изменить свойства в целом, вы можете настроить характеристики материала с помощью кнопки (в разделе «Основные характеристики материала») в базе данных.

Оценка стоимости

Вкладка Оценка стоимости отображается, если на вкладке «Основные» установлен флажок Оценка стоимости.

Настройка удельной стоимости и единиц для материала

Отметьте для конструктивных объектов «Стержни», какая характеристика материала важна для оценки стоимости: вес, объём или площадь.

Введите в столбце «Стоимость за единицу» значение, которое стоит одна единица материала. В списке столбца «Единица» доступны различные варианты стоимости за единицу.

Из стоимости за единицу и свойств стержней, назначенных материалу, программа непосредственно определяет долевые затраты.

«Суммарный вес» в конце таблицы показывает массу, которая получается в результате суммирования всех активированных частичных весов материала. Кроме того, отображается доля суммарного веса, которую этот материал составляет от массы всех материалов, активированных для оценки стоимости.

«Суммарная стоимость» показывает цену, которая получается в результате суммирования всех активированных частичных затрат материала. Кроме того, отображается доля затрат, которую этот материал составляет от общей цены всех материалов, активированных для оценки стоимости.

«Общая стоимость» получается в результате сложения суммарных затрат всех материалов, активированных для оценки стоимости.

Оценка выбросов CO₂

Вкладка Оценка выбросов CO₂ отображается, если на вкладке «Основные» установлен флажок Оценка выбросов CO₂.

Задание удельных выбросов и единиц для материалов

Отметьте для конструктивных объектов «Стержни», какая характеристика материала важна для оценки выбросов CO₂: вес, объём, площадь и т. д.

Введите в столбце «Удельные выбросы» значение, которое одна единица материала вызывает в виде CO₂. В списке столбца «Единица» доступны различные единицы выбросов для CO₂-эквивалентов.

Из удельных выбросов и свойств конструктивных объектов, назначенных материалу, программа определяет долевые выбросы CO₂. Таким образом, расчёт выполняется напрямую, а не через отдельную функцию, как в других дополнительных модулях.

«Суммарные выбросы» показывают CO₂-эквиваленты, которые получаются в результате суммирования всех активированных частичных выбросов материала. Кроме того, отображается доля выбросов, которую этот материал составляет от общих выбросов всех материалов, активированных для оценки.

«Общие выбросы» получаются в результате сложения суммарных выбросов всех материалов, активированных для оценки выбросов CO₂.