Описание
Конструкция состоит из двутавровой балки и двух трубчатых ферм. Конструкция содержит несколько несовершенств и нагружена силой Fz. Задача описывается следующим набором параметров. Собственный вес в данном примере не учитывается. Определите прогибы uy и uz и угол поворота φx в конечной точке (Точка 4). Верификационный пример основан на примере, представленном Gensichen и Lumpe (см. ссылку).
| Материал | Сталь S355 | Модуль упругости | E | 210000.000 | МПа |
| Модуль сдвига | G | 81000.000 | МПа | ||
| Геометрия | Конструкция | Длина участка 1 | L1 | 4.000 | м |
| Длина участка 2 | L2 | 4.000 | м | ||
| Длина участка 3 | L3 | 2.500 | м | ||
| Позиция опоры фермы | a | 2.500 | м | ||
| Несовершенства | Точка 2 | ey2 | -40.000 | мм | |
| Точка 4 | ey4 | 12.500 | мм | ||
| Двутавровый профиль | Высота | h | 400.000 | мм | |
| Ширина | b | 180.000 | мм | ||
| Толщина стенки | s | 10.000 | мм | ||
| Толщина полки | t1 | 14.000 | мм | ||
| Труба | Наружный диаметр | D | 60.300 | мм | |
| Толщина стенки | t2 | 5.000 | мм | ||
| Нагрузка | Сила | F | 14.000 | кН | |
| Эксцентриситет | eFy | 20.000 | мм | ||
| eFz | -193.00 | мм | |||
Аналитическое решение
Аналитическое решение отсутствует. В качестве эталона используются результаты программы S3D.
Настройки RFEM и RSTAB
- Моделирование выполнено в RFEM 6.14
- Размер элемента lFE= 0.020 м
- Используется изотропная линейно-упругая модель материала
- Количество шагов приращения: 10
- Используется анализ больших деформаций
- Задача смоделирована как с помощью стержней, так и комбинацией стержней и поверхностных элементов
Результаты
В RFEM 6 используются два метода моделирования. В первом двутавр моделируется как балка с несовершенствами, а трубы - как фермы (только N). Во втором - трубы являются фермами, а двутавровая балка моделируется с помощью пластин с учетом заданных несовершенств. Жесткая заделка в точке 1 создается с помощью жестких линейных опор. В случае пластинчатой двутавровой балки результаты оцениваются в центральной точке.
Результаты
| Величина | S3D | RFEM 6 - Стержни | Отношение | RFEM 6 - Стержни и пластины | Отношение |
| uy [мм] | 14.800 | 16.214 | 1.096 | 15.940 | 1.077 |
| uz [мм] | 16.900 | 17.983 | 1.064 | 17.795 | 1.053 |
| φx [мрад] | 237.000 | 239.673 | 1.011 | 254.382 | 1.073 |
