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2022-05-02

RFEM 6 - 张弦结构找形分析及荷载态计算

您可以使用独立程序 RSECTION 计算任意薄壁截面和厚壁截面的截面属性,并进行应力分析。 上一篇知识库文章“在RSECTION 1中以图形/表格形式创建用户自定义截面”讨论了在程序中定义截面的基础知识。 本文总结了如何确定截面属性和进行应力分析。

在 RSECTION 中可以使用以下分析方法: 薄壁分析和有限元分析。 您可以在模型的基础数据中选择想要的方法,如图1所示。 这两种方法的区别在于计算总截面的属性和应力的方式。 在前者中,对于总截面和有效截面,截面属性都是通过解析计算的。

另一方面,在有限元分析中,总截面的截面属性是基于定义的零件使用有限元计算的,而有效截面的截面属性是解析的。 如果有效截面扩展许可证可用,则两种分析方法都可以计算有效截面,如图1所示。

考虑到已经在程序中创建了感兴趣的截面,并且在基础数据中选择了相关的分析方法,如图1所示,下一步是定义一个荷载工况,在该荷载工况中,由特定作用产生的内力为存储。

如图 2 所示,选择作用类别,然后选择/取消选择“求解”复选框,该复选框控制是否在计算中分析荷载工况。 您可以直接在荷载工况列表中创建、复制或删除荷载工况,该列表包含模型的所有荷载工况。

创建荷载工况后,您可以定义内力。 您可以在荷载工况和组合窗口以及内力表中进行设置,如图3所示。 该模型可以针对任何荷载工况进行设计,该荷载工况沿杆件的各个位置 x 存在多个内力。

如果存在不同的内力组合,则可以将它们分别用于不同的荷载工况,也可以用于同一荷载工况的不同杆件或不同的 x 位置。 因此,您可以分配轴力和剪力、扭矩和弯矩以及双弯矩(图3)。

除了手动定义内力之外,您还可以从 RSTAB 或 RFEM 导入内力,如图 4 所示。 为此,您必须从 Dlubal Center 中选择模型或通过 Windows 对话框“打开”来定义要导入内力的模型。 为了能够导入内力,必须预先保存相关的 RFEM 6 或 RSTAB 9 文件和结果。

在“对象类型”列表框中,可以定义是否导入截面的内力或杆件的内力,并选择要考虑内力的截面或杆件。 您可以选择要从模型中传递的荷载工况/荷载组合,但只能导入已计算的荷载工况/荷载组合的内力(尚未计算的荷载工况/荷载组合以灰色突出显示)。 在 RSECTION 中,为每个导入的荷载工况和荷载组合创建一个荷载工况;因此,如果一个荷载工况已经存在,您可以指定是覆盖它还是创建另一个荷载工况。

接下来,您可以定义要计算和显示的应力。 您可以在应力配置窗口中执行此操作,该窗口有应力列表,并且可以选中要计算的应力的相应复选框。 还可以显示所选应力的描述,如图5所示。 对于每个应力,您可以在表格中选择一种极限应力类型,然后根据现有应力与极限应力的比值计算应力比。

极限正应力 σx,max = fy表示弯曲和轴力作用下的容许应力,而极限剪应力表示容许剪扭和扭转剪应力,计算公式为 τmax = fy/√3(其中 fy是屈服强度)。 另一方面,极限等效应力是在多个应力同时作用下的许用等效应力,它由σv = fy确定。 也可以在极限应力类型“用户”中手动调整极限应力,或者选择“无”极限应力类型,忽略应力比的计算。

您现在可以开始计算并获得如图 6 所示的结果。 在应力配置中选择的应力是根据定义的内力计算的,并且可以在导航器的结果中找到。 您也可以在截面属性表中找到截面属性。 所有可用的结果都可以在打印报告中进一步记录(图 7)。

最后说明

您可以使用独立程序 RSECTION 计算所有相关的截面属性,包括塑性极限内力。 对于由不同材料组成的截面,该程序会确定理想的截面属性。 您可以在以下两种分析方法中进行选择: 薄壁分析和有限元分析。 它们之间的区别在于计算总截面上的属性和应力的方式。

尽管如此,您必须遵循的工作流程是定义将存储来自特定作用的内力的荷载工况,然后选择要计算和显示的应力。 因此,您可以根据任意截面形状的轴力、双轴弯矩和剪力、一次和二次扭矩以及翘曲弯矩来计算应力。 该工作流程将在后续的知识库文章中详细介绍。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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