Сечения

Требуется поперечное сечение, чтобы описать характеристики стержня: характеристики поперечного сечения и соответствующие им свойства материала влияют на жесткость стержня.

Не каждое определенное поперечное сечение должно использоваться в модели. Так можно быстро моделировать варианты без удаления поперечных сечений. Однако перенумерация поперечных сечений невозможна.

Диалоговое окно ' Новый раздел '

Название

Вы можете задать любое название для поперечного сечения и указать его параметры. Если обозначение соответствует записи в библиотеке, RSTAB читает заложенные параметры. Чтобы выбрать поперечное сечение в библиотеке, нажмите кнопку в конце строки ввода. Принятие поперечных сечений описано в разделе Библиотека поперечных сечений.

Для поперечных сечений из библиотеки параметры поперечного сечения жестко заданы и не могут быть изменены. Исключение составляют площади сдвига и размеры для неравномерных температурных нагрузок.

Для пользовательского названия поперечного сечения все параметры должны быть определены вручную. Вы можете использовать это сечение для расчета усилий, но его расчет невозможен, так как невозможно определить точки напряжений.

База

Вкладка База управляет основными параметрами поперечного сечения.

Материал

Каждому поперечному сечению должен быть назначен материал. Вы можете выбрать его из списка уже определенных материалов. Кнопки рядом с полем ввода предлагают возможность выбора материала из библиотеки или его новой дефиниции (см. раздел Материалы).

Категории

Тип поперечного сечения

Для поперечных сечений из библиотеки 'Тип поперечного сечения' установлен по стандартной классификации (см. раздел Библиотека поперечных сечений). Пользовательские поперечные сечения относятся к типу 'База'.

Список типов сечений

Способ производства

Для библиотечных профилей отображается способ производства профиля. Он управляет определенными расчетными указаниями, такими как линии изгиба холодноформованных полых профилей.

Опции

Отключить сдвиговую жесткость

Учет сдвиговой жесткости приводит к увеличению деформации под воздействием поперечных сил. Сдвиговая деформация незначительна для горячекатаных и сварных профилей. Однако для массивных поперечных сечений и деревянных профилей рекомендуется учитывать сдвиговые жесткости при расчете деформации.

Отключить закручивание

Поле контроля учета закручивания доступно, если в основных данных активировано анализ-дополнение Закручивание открытосекционного сечения. В этом случае вы можете управлять, будет ли учитываться закручивание поперечного сечения при расчете с семью степенями свободы.

Поворот поперечного сечения

Поворот поперечного сечения описывает угол, на который оно повернуто. Вы можете определить угол поворота α' во вкладке Поворот поперечного сечения.

Определение поворота сечения и зеркальное отображение L-образного сечения

Для несимметричных поперечных сечений эта вкладка также предлагает возможность 'Зеркальное отражение' профиля. Так можно, например, правильно расположить L-профиль.

Если вы импортируете поперечное сечение из библиотеки или RSECTION, вам не нужно беспокоиться об угле поворота α'. RSTAB автоматически читает угол. Однако для пользовательских профилей вы должны самостоятельно определить угол главных осей и затем настроить положение через поворот поперечного сечения.

Гибридное

Опция 'Гибридное' доступна для поперечных сечений типа 'Параметрическое - Толстостенное II' и для профилей RSECTION, состоящих из нескольких материалов. Во вкладке Гибридное вы можете, например, назначить материал свойствам компонентов для составных деревянных поперечных сечений.

Определение гибридного сечения

Тонкостенное моделирование

Поле контроля 'Тонкостенное моделирование' позволяет управлять определением параметров по теории для поперечных сечений типа 'Нормализованное - Сталь' и 'Параметрическое - Тонкостенное'. Для толстостенного поперечного сечения, например, площади сдвига и момент инерции крутящего момента определяются другим методом, так как аналитическое решение применимо только к тонкостенным сечениям.

Американская нотация для характеристик сечения

Символы для характеристик сечения различаются по европейским и американским стандартам. С помощью этого поля можно управлять, будут ли, например, статические моменты обозначены как S или Q.

Сглаживание напряжений для предотвращения сингулярностей

Сглаживание напряжений в первую очередь подходит для составных деревянных поперечных сечений, чтобы избежать сингулярностей в зонах соединений. Здесь сдвиговые напряжения часто приводят к пикам напряжений, которые неблагоприятно влияют на расчет. Эта функция позволяет достичь лучшего распределения напряжений.

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

Характеристики поперечного сечения

В этом разделе указаны основные характеристики поперечного сечения. Дополнительные параметры можно найти во вкладке Характеристики поперечного сечения.

Площади поперечного сечения

Площади поперечного сечения разделены на общую площадь 'Осевую A' и площади для 'Сдвига A_y' и 'Сдвига A_z'. Площадь сдвига A_y связана с моментом инерции I_z, а площадь сдвига A_z - соответственно с I_y.

Сведения о расчете площадей сдвига можно найти в следующей статье:

• KB 000966 | Типы плоскостей сдвига и их значение

Площади сдвига влияют на сдвиговую деформацию, которая должна учитываться в первую очередь для коротких массивных стержней. Если вы изменяете площади сдвига, следует избегать экстремально малых значений, поскольку площади сдвига находятся в знаменателе уравнений, что может привести к числовым проблемам.

Моменты инерции

Моменты инерции определяют жесткость поперечного сечения относительно моментной нагрузки: момент инерции кручения I_T описывает жесткость против скручивания вокруг продольной оси, а моменты инерции второго порядка I_y и I_z - жесткости против изгиба вокруг локальных осей y и z. Ось y рассматривается как "сильная" ось. Момент поверхности второго порядка I_ω описывает сопротивление к усилению.

Для несимметричных профилей моменты инерции указываются вокруг главных осей u и v поперечного сечения. Локальные оси поперечного сечения представлены на графике.

Характеристики сечения и оси L

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

Наклон главных осей

Наклон главных осей описывает положение главных осей относительно стандартной системы главных осей симметричных поперечных сечений. Для несимметричных профилей это угол α между осью y и осью u (положительный против часовой стрелки). Главные оси обозначены как y и z для симметричных профилей, а как u и v для несимметричных профилей (см. рисунок Характеристики и оси поперечного сечения).

Наклон главных осей вычисляется по следующему уравнению:

Наклон главных осей библиотечных профилей не редактируем. Однако вы можете повернуть поперечное сечение на пользовательский угол: для этого активируйте в разделе 'Опции' поле контроля 'Поворот поперечного сечения' (см. раздел Поворот поперечного сечения).

Размеры (для неравномерных температурных нагрузок)

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

RSECTION

Если имеется сечение, созданное с помощью RSECTION, вы можете открыть программу поперечного сечения и изменить его с помощью кнопки .

Характеристики поперечного сечения

Во вкладке Характеристики поперечного сечения подробно перечислены параметры поперечного сечения.

Характеристики параметрического сечения

Характеристики поперечного сечения параметрических профилей определяются с помощью RSECTION.

Статистика

Вкладка Статистика предоставляет обзор стержней в модели, использующих это поперечное сечение. 'Общий вес' можно использовать, например, для списка материалов или оценки стоимости.

Статистика сечения

Точки

Геометрия поперечного сечения определяется через точки. Они также являются основой для Линий.

Точки сечения

Координаты определяющих точек перечислены в таблице. Если вы выберете строку, эта точка будет отображена красным цветом на графике сечения. Для тонкостенных поперечных сечений определяющие точки отмечены на центральных линиях символом +. Сгенерированные контрольные точки для дуг отмечены символом замка с +. Точки на краях поперечного сечения вытекают из толщины элементов.

Для дуг вы можете в разделе 'Параметры' просмотреть параметры дуги помимо координат точек.

Линии

Точки поперечного сечения соединены линиями, которые определяют его геометрию через контур. Линии также являются основой для Частей.

Линии cечения

Опорные точки линий, а также типы и длины линий приведены в таблице. Если вы выберете строку, эти линии будут отображены красным цветом на графике поперечного сечения.

Части

Из контурных линий поперечного сечения создается одна или несколько частей.

Части сечения

Для каждой части поперечного сечения указываются определяющие линии, материал, площадь поперечного сечения и удельная масса.

Точки напряжения

Вкладка Точки напряжения состоит из до четырех под-вкладок. Здесь вы можете просмотреть координаты точек напряжения, статические моменты и координаты наклона с соответствующими толщинами (для тонкостенных сечений), а также напряжения, рассчитанные методом конечных элементов ВТТ (для тонкостенных сечений) и МКЭ.

Проверка точек напряжений и характеристик сечений

Вы можете проверить поперечные и напряженные контуры на графике поперечного сечения: нажмите на столбец значения или выберите тип в списке под графиком.

Сетка КЭ

Последний раздел управляет настройками для сетки конечных элементов, на основе которой определяются параметры поперечного сечения и напряжения единицы.

Сетка КЭ сечения

Два поля ввода позволяют влиять на дискретизацию. Фактором меньшим 1 создается более тонкая сетка, фактором больше 1 - более грубая. Как правило, здесь не требуются корректировки.