软件功能 - 支座非线性示例| 1.2

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最新 001495 2017年11月30日 技术文章 非线性计算 René Flori 建模 | 结构

RFEM 与 RSTAB 提供了大量的定义节点非线性属性的方法。与之前介绍的软件功能较早期专题报告相衔接,本文使用简单的实例重点阐述和显示移动铰支座定义非线性属性的具体操作。为了便于理解和对比,同时定义并显示线性支座的计算结果。

一般准则

任意一个节点支座都有自身的局部坐标系。局部坐标系的坐标轴分别以 X', Y' 和 Z' 标注。默认设置情况下支座的局部坐标系与 RFEM-/RSTAB 全局坐标系相一致。用户也可以自行定义坐标系或者直接定义相对全局坐标系的转角。图示显示如何定义在 X' 轴位移方向上的非线性属性。其他两个方向上的定义方法相同。

注意:非线性属性始终与作用的支座荷载相关。

曲线:撕裂

图 01 - 曲线:撕裂

软件可以非常直观的显示支座的荷载-变形相关属性曲线。如果定义“撕裂“属性时,则当支座达到最大正支座反力或者最小负支座反力的情况时,支座将会失效。曲线的正值区域或者负值区域可以分别单独进行设置。图例01中的选择的荷载作用值为支座刚刚将要达到的撕裂状态是的荷载数值。

曲线:屈服

图 02 - 曲线:屈服

如果达到已定义的变形极限值,那么支座荷载继续增大时支座承载力将不再继续发生强化效应。这种状态可以称之为“屈服阶段“。此阶段在荷载保持不变的情况下,变形继续增加,支座荷载不超过已设定的极限值。与上述情况一样,正值区域或者负值区域可以分别单独进行设置。

曲线:连续

图 03 - 曲线:连续

当曲线达到最大定义变形位置时,支座荷载与应变继续成线性关系变化。线性比例关系通过定义曲线最后的两个输入值来确定直线的斜率。

曲线:停止

图 04 - 曲线:停止

如果变形超过曲线中设定的最大值,支座将完全承受外部荷载。支座节点在该方向完全固定。

摩擦 PY'

图 05 - 摩擦 PY'

这种情况下定义支座时需要考虑在 Y' 方向上作用的支座荷载。定义并考虑摩擦系数后,根据压力与摩擦系数的关系,X' 方向上的支座反力最大值将由 Y' 方向上所受的支座荷载所替代。

摩擦 PZ'

图 06 - 摩擦 PZ'

这种情况下定义支座时需要考虑在 Z' 方向上作用的支座荷载。定义并考虑摩擦系数后,根据压力与摩擦系数的关系,X' 方向上的支座反力最大值将由 Z' 方向上所受的支座荷载所替代。

摩擦 PY'PZ'

图 07 - 摩擦 PY'PZ'

此想功能是同时考虑 PY' 和 PZ' 两个方向上的荷载向量并共同使用相同的摩擦系数计算支座反力。

摩擦 PY'+PZ'

图 08 - 摩擦 PY'+PZ'

如果选择此项设置定义支座,那么在 Y' 和 Z' 方向上将使用不同的摩擦系数。每个方向上的支座荷载将乘以设定的摩擦系数,最后两个方向上的荷载数值再在主导支座位置 X' 方向叠加。

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