材料定义截面时需要使用。材料特性影响杆件的刚度。
名称
您可以为材料设置任意名称。如果名称与库条目匹配,RSTAB会读取存储的材料参数。要选择库中的材料,请点击输入行末尾的按钮
。有关材料接收的信息,请参阅章节 Materialbibliothek。
对于来自库的材料,“基本材料参数”是固定的且不可更改。 如果您想使用自定义的材料值,请在“选项”部分勾选“自定义材料”复选框(参见章节 自定义材料)。
基础
“基础”选项卡管理基本的材料参数。 它还提供了设置其他选项卡中特殊属性的控制选项。
分类
在本部分中,您可以设置材料类型和材料模型。
= 材料类型
材料类型决定了哪些参数和系数在设计中是相关的。 此类分类还规定了材料的分项安全系数,根据标准的不同在设计中得到考虑。
对于库中的材料,预设置了以下材料类型之一。
= 材料模型
列表中提供了“各向同性 | 线性弹性”和“各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)”(适用于木材材料)模型供选择。
各向同性 | 线性弹性
材料的线性弹性刚性特性与方向无关。 它们可以如下描述:
遵循以下条件:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)
此材料模型可用于“木材”类型的材料。 这样可以在杆模型中表示OSB板的特性,该模型捕捉到不同安装位置下的刚度变化。 您可以通过“各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)”选项卡上的两个列表将板的位置进行设置。
基本材料参数
在“基础”选项卡的此部分中,列出了材料的主要参数。
弹性模量
E模量描述了正应力与应变之间的关系。
剪切模量
剪切模量 G,又称为滑动模量,是描述线性、各向同性和均匀材料弹性行为的第二个特征。 变形在这种情况下基于剪应力。
泊松比
泊松比 ν ,又称为横向收缩系数,用于计算横向收缩。 在各向同性材料中,泊松比通常在0.0到0.5之间。当泊松比达到0.5时(例如橡胶),应假定材料不是各向同性的。
各向同性材料的 E 模量、G 模量和泊松比之间的关系在方程 泊松比 中描述。
如果您输入一个具有各向同性属性的 自定义材料 ,RSTAB 会根据 E 模量和 G 模量的值计算泊松比。 您可以根据需要在“定义类型”列表中更改此默认设置。
定义类型
| E | G | (ν) | 泊松比由E和G模量确定 |
| E | (G) | ν | 剪切模量由E模量和泊松比确定 |
| E | G | ν | E模量、G模量和泊松比是独立的 |
比重 / 密度
比重 γ 描述了单位体积材料的重量。 这种说明特别重要对于“自重”载荷情况:模型的自动自重是根据比重和所用杆件的截面面积计算的。
密度 ρ 描述了单位体积材料的质量。它在动态分析中被使用。
热膨胀系数
热膨胀系数 α 描述了温度变化与长度变化之间的线性关系(材料在加热时的伸长、冷却时的压缩)。
热膨胀系数对于载荷类型 '温度' 和 '温度变化' 是相关的。
选项
“基础”选项卡的本节中包含的复选框可用于影响材料特性。激活选项后,会增加新的选项卡。
自定义材料
对于库中的材料,材料参数已预先设定。 因此,它们无法在输入字段中直接更改。 要调节材料的特性,请激活“自定义材料”复选框。这将让“基础”选项卡中的基本材料参数输入字段变得可访问。同样,您可以在“材料值”选项卡中更改特定于设计的参数(参见图片 调整材料参数)。“刚度修改”选项卡允许您使用因子全局地缩放 E 模量和 G 模量(见图 调整材料刚度)。
温度依赖性
要定义具有温度依赖性应力-应变特性的线性弹性材料,请激活“自定义”和“温度依赖性”复选框。您可以在选项卡 温度依赖性中设置温度依赖性材料参数。
材料值
“材料值”选项卡列出了所有在静态分析和附加功能设计中相关的材料参数。
刚度修改
如果您在“基础”选项卡中选择了自定义材料选项,则会显示“刚度修改”选项卡。 您可以在这里全局调整材料的刚度,例如考虑安全系数或减弱的材料特性。
在“修改类型”部分的列表中提供了两种选择:
- E 和 G 模量的除数因子
- E 和 G 模量的乘数因子
在“参数”部分中输入调整材料刚度的因子。
温度依赖性
如果您在“基础”选项卡中选择了自定义材料和温度依赖性选项,则会显示“温度依赖性”选项卡。 您可以在这里描述材料的温度依赖性参数。温度依赖性材料特性适用于承受温度或温度变化的物体。在计算温度载荷时,使用各步的终温度。
在“温度依赖性参数”列表中选择一个材料参数,例如 E 模量。 然后使用按钮
创建必要的表格行,以便逐行输入温度和相应的值。 使用按钮
也可以从 Excel 表格导入数据。
“参考温度”定义了没有温度载荷的物体的刚度。例如,参考值为300°C时,所有杆件的温度曲线的此点会施加减少的E模量。
自定义材料库
您可以将自定义材料存储为库中的模板,以便在其他项目中不必重新定义材料特性。
存储材料
要将当前材料保存为自定义材料,请在“基本材料参数”部分设置好参数后,点击底部的按钮
。
将弹出“新自定义材料”对话框。
在“名称”字段中输入材料名称。 根据需要,您还可以调整材料参数。 单击 OK 将自定义材料存储在库中。
读取材料
要从库中读取自定义材料,请在“基本材料参数”部分中点击按钮
。
将弹出“编辑自定义材料”对话框。在此显示您保存的材料的库(参见图片 “新自定义材料”对话框),您可以选择合适的条目并点击 OK 采纳。
如果您加载了自定义材料并想更改其通用属性,可以通过在“基本材料参数”部分的按钮
来调整库中材料参数。