Описание
Балка, шарнирно закреплённая с обоих концов, нагружена поперечной силой посередине. Пренебрегая собственным весом и жёсткостью на сдвиг, определите максимальный прогиб, нормальную силу и момент в середине пролёта, используя теорию второго и третьего порядка. Данный верификационный пример основан на примере, представленном Gensichen и Lumpe (см. ссылку).
| Материал | Сталь | Модуль упругости | E | 210000.000 | МПа |
| Модуль сдвига | ν | 81000.000 | МПа | ||
| Напряжение предела текучести | fy | 355.000 | МПа | ||
| Геометрия | Балка | Длина | L | 8.000 | м |
| Высота | h | 0.400 | м | ||
| Ширина | b | 0.180 | м | ||
| Толщина стенки | s | 0.010 | м | ||
| Толщина полки | t | 0.014 | м | ||
| Нагрузка | Поперечная сила | F | 215.000 | кН | |
Аналитическое решение
Аналитическое решение отсутствует. В качестве эталонных приняты результаты, полученные с помощью ПК S3D.
Настройки RFEM и RSTAB
- Моделирование выполнено в версиях RFEM 5.32, RSTAB 8.32 и RFEM 6.02, RSTAB 9.02
- Размер элемента lFE = 0.800 м
- Тип элемента – стержень
- Использована изотропная линейно-упругая модель материала
- Жёсткость на сдвиг стержней отключена
Результаты
| Расчёт второго порядка | S3D | RFEM 6 | Соотношение | RSTAB 9 | Соотношение |
| uz1(L/2) [мм] | 47.3 | 47.3 | 1.000 | 47.3 | 1.000 |
| My(L/2) [кНм] | 430 | 430 | 1.000 | 430 | 1.000 |
| N(L/2) [кН] | 0 | 0 | - | 0 | - |
| Расчёт второго порядка | S3D | RFEM 5 | Соотношение | RSTAB 8 | Соотношение |
| uz1(L/2) [мм] | 47.3 | 47.3 | 1.000 | 47.3 | 1.000 |
| My(L/2) [кНм] | 430 | 430 | 1.000 | 430 | 1.000 |
| N(L/2) [кН] | 0 | 0 | - | 0 | - |
| Анализ больших деформаций | S3D | RFEM 6 | Соотношение | RSTAB 9 | Соотношение |
| uz1(L/2) [мм] | 46.4 | 46.4 | 1.000 | 46.4 | 1.000 |
| My(L/2) [кНм] | 423 | 423 | 1.000 | 423 | 1.000 |
| N(L/2) [кН] | 147 | 147 | 1.000 | 147 | 1.000 |
| Анализ больших деформаций | S3D | RFEM 5 | Соотношение | RSTAB 8 | Соотношение |
| uz1(L/2) [мм] | 46.4 | 46.4 | 1.000 | 46.4 | 1.000 |
| My(L/2) [кНм] | 423 | 423 | 1.000 | 423 | 1.000 |
| N(L/2) [кН] | 147 | 147 | 1.000 | 147 | 1.000 |
