Материалы

Материалы необходимы для определения сечений. Свойства материалов учитываются в жесткости стержней.

Диалоговое окно «Новый материал»

Название

Вы можете задать любое название для материала. Если обозначение совпадает с записью в библиотеке, RSTAB считывает сохраненные характеристики материала. Чтобы выбрать материал из библиотеки, нажмите кнопку в конце строки ввода. Процесс переноса материалов описан в главе Библиотека материалов.

Для материалов из библиотеки 'Основные характеристики материалов' фиксированы и не могут быть изменены. Если вы хотите использовать пользовательские характеристики материала, отметьте флажок 'Пользовательский материал' в разделе 'Опции' (см. раздел Пользовательский материал).

Основы

Вкладка Основы управляет базовыми параметрами материалов. Она также предоставляет функции управления особыми свойствами, которые вы можете задать на дополнительных вкладках.

Категории

В этом разделе вы определяете тип материала и модель материала.

Тип материала

Тип материала определяет, какие параметры и коэффициенты являются важными для расчетов. Этот классификатор также задает частные коэффициенты безопасности материала, которые учитываются в расчетах в зависимости от стандарта.

Для материала из библиотеки установлен один из следующих типов материалов.

Типы материалов

Модель материала

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

Выбор модели материала

Изотропный | Линейно упругий

Линейно-упругие характеристики жесткости материала независимы от направления. Они описываются следующим образом:

Выполняются следующие условия:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Изотропный | Дерево | Линейно упругий (стержни)

Эта модель материала доступна для материалов типа 'Дерево'. Она позволяет, например, моделировать свойства плиты OSB в виде стержня для учета различных жесткостей в зависимости от положения установки. Положение плиты можно задать на вкладке 'Изотропный | Дерево | Линейно упругий (стержни)' с помощью двух списков.

Параметры изотропного линейно упругого деревянного материала для стержней

Основные характеристики материалов

В этом разделе вкладки 'Основы' указаны основные характеристики материалов.

Раздел «Базовые характеристики материалов»

Модуль упругости

Модуль E описывает соотношение между нормальным напряжением и деформацией.

Модуль сдвига

Модуль сдвига G также называют модулем скольжения; он является вторым параметром для описания упругого поведения линейного, изотропного и однородного материала. Деформация в этом случае основана на сдвиговом напряжении.

Коэффициент Пуассона

Коэффициент бокового расширения ν, также известный как коэффициент Пуассона, необходим для определения поперечного сжатия. Для изотропных материалов этот коэффициент обычно находится в диапазоне от 0,0 до 0,5. При значении 0,5 (например, резина) предполагается, 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 бокового расширения из значений модулей E и G. При необходимости вы можете изменить эту настройку в списке 'Тип определения'.

Тип определения

Удельный вес / Плотность

Удельный вес γ описывает вес материала на единицу объема. Это особенно важно для случая нагрузки "Собственный вес": автоматическая собственная нагрузка модели определяется по удельному весу и сечениям используемых стержней.

Плотность ρ описывает массу материала на единицу объема. Эта характеристика необходима для динамических исследований.

Коэффициент термического расширения

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

Коэффициент термического расширения важен для типов нагрузки 'Температура' и 'Изменение температуры'.

Опции

Флажки в этом разделе вкладки 'Основы' позволяют влиять на свойства материала. После активации опции добавляются новые вкладки.

Раздел «Опции»

Пользовательский материал

Для материалов из библиотеки характеристики материала фиксированы. Поэтому их нельзя изменить напрямую в полях ввода. Чтобы настроить характеристики материала, активируйте флажок 'Пользовательский материал'. Это сделает доступными поля ввода основных характеристик материала во вкладке 'Основы'. Также вы можете изменить специфические характеристики для расчета на вкладке 'Свойства материалов' (см. изображение Настройка характеристик материалов). На вкладке 'Модификация жесткости' вы можете глобально масштабировать модули E и G с помощью фактора (см. изображение Настройка жесткости материала).

Зависимость от температуры

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

Оценка стоимости

Для оценки стоимости используются материалы, назначенные отдельным объектам. Вы можете задать единичные затраты и единицы объектов на вкладке Оценка стоимости.

Оценка выбросов CO₂

Оценка выбросов CO₂ также основывается на материалах, назначенных отдельным объектам. Вы можете задать выбросы на единицу и единицы на вкладке Оценка выбросов CO₂.

Пользовательская текстура

С помощью пользовательской текстуры вы можете назначить материале поверхность. Объекты затем будут визуализироваться в очень реалистичной манере. Выберите существующую запись на вкладке 'Пользовательская текстура' или определите новую с помощью кнопки (см. главу Текстуры).

Свойства материалов

На вкладке Свойства материалов указанны все характеристики материала, которые важны для статического анализа и расчета в дополнениях.

Настройка свойств материала

Модификация жесткости

Вкладка Модификация жесткости отображается, если вы активировали опцию Пользовательский материал на вкладке 'Основы'. Здесь вы можете глобально настроить жесткость материала, например, чтобы учитывать коэффициенты безопасности или сниженные свойства материала.

Регулировка жесткости материала

В списке раздела 'Тип модификации' доступны две возможности:

• Делительный коэффициент для модулей E и G
• Множитель для модулей E и G

Укажите в разделе 'Параметр' фактор, с помощью которого должна быть изменена жесткость материала.

Зависимость от температуры

Вкладка Зависимость от температуры отображается, если вы активировали опции Пользовательский материал и Зависимость от температуры на вкладке 'Основы'. Здесь вы можете описать температурно-зависимые свойства материала. Температурно-зависимые свойства материала учитываются для объектов, которые термически нагружены с помощью температуры или изменения температуры. При расчете температурных нагрузок ввиду принимается конечная температура шага.

Определение температурно-зависимых свойств материала

Выберите в списке 'Температурно-зависимая характеристика' характеристику материала, например, модуль E. Создайте затем необходимые строки таблицы с помощью кнопки , чтобы вы могли ввести значения температур строка за строкой. С помощью кнопки данные также могут быть импортированы из таблицы Excel.

'Референсная температура' задает жесткости для объектов, у которых нет температурных нагрузок. При референсном значении, например 300 °C, для всех стержней применяется пониженный модуль E для этой точки температурной кривой.

Пользовательская библиотека материалов

Вы можете сохранить пользовательский материал в библиотеку в качестве шаблона. Таким образом, вам не нужно будет заново задавать свойства материала в других проектах.

Сохранить материал

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

Сохранение пользовательского материала в библиотеке

Появится диалог 'Новое пользовательское материал'.

Диалоговое окно «Новый пользовательский материал»

Введите в поле 'Имя' название материала. При необходимости вы можете еще настроить характеристики. Нажав ОК, вы сохраните пользовательский материал в библиотеке.

Загрузить материал

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

Импорт пользовательского материала из библиотеки

Появится диалог 'Редактировать пользовательский материал'. В этой библиотеке с сохраненными материалами (см. изображение Диалог 'Новое пользовательское материал') вы можете выбрать соответствующую запись и затем принять ее, нажав ОК.

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

Оценка стоимости

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

Настройка удельной стоимости и единиц для материала

Отметьте для структурных объектов 'Стержни', какая характеристика материала критична для оценки стоимости: вес, объем или площадь.

В столбце 'Единичные затраты' укажите стоимость единицы материала. В списке столбца 'Единица' доступны различные варианты стоимости на единицу.

Из единичных затрат и характеристик стержней, связанных с материалом, программа напрямую вычисляет долю стоимости.

'Суммарный вес' в конце таблицы показывает массу, которая получается в результате суммирования всех активированных составляющих весов материала. Также указывается доля этого материала в массе всех материалов, активированных для оценки стоимости.

'Суммарные затраты' показывают цену, полученную в результате суммирования всех активированных составляющих затрат материала. Также указывается доля стоимости этого материала в общей стоимости всех материалов, активированных для оценки стоимости.

'Общая стоимость' рассчитывается как сумма суммарных затрат всех материалов, активированных для оценки стоимости.

Оценка выбросов CO₂

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

Задание удельных выбросов и единиц для материалов

Отметьте для структурных объектов 'Стержни', какая характеристика материала критична для оценки выбросов CO₂: вес, объем или площадь и т.д.

В столбце 'Единичные выбросы' укажите значение, которое единица материала причиняет в выбросах CO₂. В списке столбца 'Единица' доступны различные единицы выбросов для эквивалентов CO₂.

Из единичных выбросов и характеристик структурных объектов, связанных с материалом, программа вычисляет долю выбросов CO₂. Расчет производится напрямую и не через отдельную функцию, как в других дополнениях.

'Суммарные выбросы' показывают эквиваленты CO₂, полученные в результате суммирования всех активированных составляющих выбросов материала. Также указывается доля этого материала в общих выбросах всех материалов, активированных для оценки.

'Общие выбросы' рассчитываются как сумма суммарных выбросов всех материалов, активированных для оценки выбросов CO₂.