148x
009019
2020-12-07

VE0019 | Пластический изгиб - моментная нагрузка

Описание

Консоль полностью закреплена на левом конце и нагружена изгибающим моментом согласно следующему рисунку. Проблема описывается следующим набором параметров.

Материал Упругий-пластик Модуль упругости E 210000,000 МПа
коэффициент Пуассона ν 0,000 -
Модуль сдвига [LinkToImage06] 105000,000 МПа
Пластическая прочность fy 240,000 МПа
Геометрия Консоль Длительность [LinkToImage03] 2,000 m
Ширина W 0,005 m
толщина t 0,005 m
Нагрузка изгибающий момент M 6,000 Nm

В данном примере учитываются небольшие деформации, а собственный вес не учитывается. Определить максимальный прогиб uz, max.

Аналитическое решение

На консоль действует изгибающий момент М. Сначала оговаривается количество этой нагрузки. Момент Me, когда возникает первая текучесть, и предельный момент Mp, когда конструкция становится пластической шарнирной, рассчитываются следующим образом:

Изгибающий момент M вызывает упруго-пластическое состояние. Сечение в упруго-пластическом состоянии делится на упругий сердечник и пластическую поверхность, что описывается параметром zp по следующей диаграмме.

Упруго-пластический момент Mep в сечении должен быть равен изгибающему моменту M. Кривизна κ вытекает из этого равенства.

Полный прогиб конструкции uz, max рассчитывается с помощью интеграла Мора.

Настройки RFEM

  • Создано в RFEM 5.16 и RRFEM 6.01
  • Размер элемента lFE = 0,020 м.
  • Рассмотрен геометрически линейный расчет.
  • Количество приращений - 5
  • Жесткость стержней на сдвиг не учитывается.

Результаты

Модель материала Аналитическое решение RFEM 5 Rfem 6
uz, max [м] uz, max [м] Соотношение [-] uz, max [м] Соотношение [-]
Ортотропная пластическая 2D 1,180 1,190 1,008 1,190 1,008
Изотропная пластмасса 2D/3D, плита 1,173 0,994 1,173 0,994
Изотропная пластичная 1D 1,180 1,000 1,180 1,000
Изотропный нелинейный упругий 2D/3D, пластина, Мизес 1,190 1,008 1,190 1,008
Изотропный нелинейный упругий 2D/3D, плита, Tresca 1,190 1,008 1,190 1,008
Изотропная пластичная 1D 1,180 1,000 1,180 1,000

Ссылки
  1. Люблинер, J .: (1990). Теория пластичности. Нью-Йорк: MacMillen, 2015