Описание работы
Балка полностью закреплена (депланация ограничена) на левом конце (x = 0) и опирается на вильчатую опору (свободная депланация) на правом конце (x = 4a). На балку действуют крутящий момент M , продольная сила Fx и поперечная сила Fz. Определить поведение первичного крутящего момента MTpri, вторичного крутящего момента M Tec и моментадепланации Mω. Контрольный пример основан на примере, представленном Gensichen и Lumpe (см. ссылку).
| Материал | Сталь | Модуль упругости | E | 210000,000 | МПа |
| Модуль сдвига | [LinkToImage06] | 81000,000 | МПа | ||
| Геометрия | БАЛКА | Длина сечения | a | 2,000 | м |
| использование | Высота | h | 400,000 | мм | |
| Ширина | b | 180,000 | мм | ||
| Толщина стенки | s | 10,000 | мм | ||
| толщина полки | t | 14,000 | мм | ||
| Нагрузки | Момент кручения | M | 6,000 | кНм | |
| продольная сила | Fx | 800,000 | кН | ||
| Поперечная сила | Fz | 100,000 | кН | ||
Аналитическое решение
Аналитическое решение недоступно. В качестве ориентира взяты результаты из программы S3D.
Настройки программы RFEM и RSTAB
- Смоделировано в программе RFEM 5.05, RSTAB 8.05 и RFEM 6.01, RSTAB 9.01
- Размер элемента равен lFE = 0,025 м
- Используется изотропная линейная упругая модель материала
- Применяется для расчета по теории 2-го порядка
- Модуль RF-FE-LTB и FE-LTB используется в RFEM 5 и RSTAB 8
- Аддон Torsional Warping and Steel Design используется в RFEM 6 и
| Точка A | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | Rfem 6 | сечения | RSTAB 9 | сечения |
| MT [кНм] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,92 | 1,000 |
| MTpri [кНм] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,01 | - |
| MTse [кНм] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,91 | 0,997 |
| Mω [кНм] | -4.77 | -4.74 | -4.80 | 1,006 | -4.80 | 1,006 |
| Точка B | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | Rfem 6 | сечения | RSTAB 9 | сечения |
| MT [кНм] | 3,86 | - | 3,88 | 1,005 | 3,86 | 1,000 |
| MTpri [кНм] | 1,44 | - | 1.40 | 0,972 | 1,42 | 0,986 |
| MTse [кНм] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,44 | 1,008 |
| Mω [кНм] | -0,17 | -0,17 | -0,19 | 1,118 | -0,17 | 1,000 |
| Точка C | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | Rfem 6 | сечения | RSTAB 9 | сечения |
| ΔMT [кНм] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| MTpri [кНм] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
| ΔMTsub [кНм] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -5,99 | 0,998 |
| Mω [кНм] | 3,88 | 3,89 | 3,95 | 1,018 | 3,94 | 1,015 |
Примечание: ΔMT иΔM Tec - это значения изменения количества в точке D. Данное изменение вызвано моментом нагрузки M.
| Точка D | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | Rfem 6 | сечения | RSTAB 9 | сечения |
| MT [кНм] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
| MTpri [кНм] | -1.22 | - | -1.19 | 0,975 | -1.20 | 0,984 |
| MTse [кНм] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
| Mω [кНм] | 1,39 | 1.40 | 1,42 | 1,022 | 1,42 | 1,022 |
| Точка E | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | Rfem 6 | сечения | RSTAB 9 | сечения |
| MT [кНм] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
| MTpri [кНм] | -1,65 | - | -1,62 | 0,982 | -1,63 | 0,988 |
| MTse [кНм] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
| Mω [кНм] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |
Примечание: Значения момента депланации Mω во всех контрольных точках затем рассчитываются в ANSYS 15 с помощью элемента BEAM188. Обратите внимание на то, что значения решения элемента интерполируются в требуемые контрольные точки. Численное решение в программе ANSYS 15 выполняла компания Designtec sro
| Точка A | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | RFEM 5 - RF-FE-LTB | сечения | RSTAB 8 - КЭ/LTB | сечения |
| MT [кНм] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
| MTpri [кНм] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,00 | - |
| MTse [кНм] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
| Mω [кНм] | -4.77 | -4.74 | -4.73 | 0,992 | -4.81 | 1,008 |
| Точка B | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | RFEM 5 - RF-FE-LTB | сечения | RSTAB 8 - КЭ/LTB | сечения |
| MT [кНм] | 3,86 | - | 3,89 | 1,008 | 3,87 | 1,003 |
| MTpri [кНм] | 1,44 | - | 1,41 | 0,979 | 1,42 | 0,986 |
| MTse [кНм] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,45 | 1,012 |
| Mω [кНм] | -0,17 | -0,17 | -0,16 | 0,941 | -0,17 | 1,000 |
| Точка C | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | RFEM 5 - RF-FE-LTB | сечения | RSTAB 8 - КЭ/LTB | сечения |
| ΔMT [кНм] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| MTpri [кНм] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
| ΔMTsub [кНм] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
| Mω [кНм] | 3,88 | 3,89 | 3,87 | 0,997 | 3,95 | 1,008 |
| Точка D | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | RFEM 5 - RF-FE-LTB | сечения | RSTAB 8 - КЭ/LTB | сечения |
| MT [кНм] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
| MTpri [кНм] | -1.22 | - | -1.19 | 0,975 | -1.20 | 0,984 |
| MTse [кНм] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
| Mω [кНм] | 1,39 | 1.40 | 1,41 | 1,014 | 1,41 | 1,014 |
| Точка E | S3D | ANSYS 15 (английская версия) | RFEM 5 - RF-FE-LTB | сечения | RSTAB 8 - КЭ/LTB | сечения |
| MT [кНм] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
| MTpri [кНм] | -1,65 | - | -1,63 | 0,988 | -1,63 | 0,988 |
| MTse [кНм] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
| Mω [кНм] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |
,_LC1_LI.jpg?mw=760&hash=d291b244b6731b6b3d05395cb0148926ba7bd348)
,_LC1_LI.jpg?mw=350&hash=871f19dacc172cbb19cbdefc7c490c9db999ca2b)
