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Ejemplo de diseño 2: Viga con aberturas web & Refuerzos (Análisis no lineal)

Descripción general del ejemplo

En este ejemplo avanzado continuarás investigando el comportamiento de la viga anterior., pero ahora en términos de análisis estático no lineal.

El análisis estático lineal y de pandeo lineal realizado previamente permite analizar y optimizar rápidamente la estructura.. sin embargo, A veces es necesario ver la “imagen real”.’ del fracaso. Mira cómo se distribuye la plasticidad en los elementos., cuáles son los valores y cómo afecta la imperfección geométrica en el pandeo.

Para ver esta imagen final de falla se debe considerar el análisis estático no lineal.. Este análisis considera cargas externas por porciones. (o pasos), donde el material y la no linealidad geométrica se consideran para determinar la forma deformada por tensión en cada paso.

Paso 1. Refinamiento de malla

En el panel Malla, defina el tamaño de la malla para todos los bordes y aberturas. 35 mm, hacer que la malla del modelo global sea más gruesa de lo que era anteriormente. Luego vaya a la pestaña Refinamiento. Defina la fila en la tabla y la zona de refinamiento de la malla a partir de (P1) 100 mm y final (P2) a 850 mm desde el inicio de la viga. El tamaño de malla en esta zona es 15 mm. Genera la malla para el modelo y observa cómo se crea la malla más densa en el primer panel web..

Paso 2. Propiedades de materiales no lineales

En el panel Materiales, defina las propiedades de tensión y deformación plástica de los materiales.. Las partes de la viga están hechas de acero con valores de tensión de fluencia de 230 MPa para la web y 245 MPa para otros componentes.

Definir un diagrama bilineal que incluya dos zonas.: lineal y plastico. Módulo de elasticidad del primer conjunto (E) para acero. En la segunda fila de la mesa crea ‘plástico’ zona con el mismo valor de tensión plástica Repita este procedimiento para los otros componentes de la viga, como las alas y los refuerzos, con la tensión plástica de 245 MPa.

Paso 3. Imperfecciones web

Definir imperfecciones en paneles web. 2 y 3. Defina dos filas y seleccione paneles web. Definir la dirección de la imperfección y la magnitud. (P1) como 2 mm para un panel y -2 mm para otro panel. Haga clic en el botón Vista previa para ver cómo afecta a la geometría del modelo FE durante el análisis.

Paso 4. Carga de desplazamiento

Eliminar las fuerzas previamente definidas de los refuerzos.. Luego, en el panel Refuerzos de desplazamiento, aplique una carga de desplazamiento a lo largo del eje y de 40 mm.

Paso 5. Análisis no lineal

En el panel Análisis, seleccione el tipo de análisis estático no lineal de geometría y material.. Haga clic en el botón Análisis.

Paso 6. Resultados de desplazamiento

En el paso de resultado, seleccione el paso final. (1.0). Seleccione el componente de desplazamiento e incluya la vista deformada con una escala de 1.

Paso 7. Resultados de plasticidad

Seleccione Vista lateral de la placa y haga clic en Mostrar para ver el gráfico del contorno de deformación plástica.. aquí, un valor de cero significa que el elemento no tiene plasticidad. Definir en el campo Deformación límite 5% y haga clic en el botón Estado. Como resultado, Verás las zonas seguras e inseguras de la estructura..

Paso 8. Gráfico de carga-desplazamiento

Lo último que se investigará es el Diagrama Carga-Desplazamiento.. Este diagrama permite ver la fuerza crítica de falla aplicada sobre la viga.. Ir al Gráfico en el menú principal. En Nodo de desplazamiento, usted elige el nodo del cual se puede extraer la desviación vertical.. Este es el punto medio de la viga y el punto inferior.. Luego, para los nodos de fuerzas, elige nodos de donde se extrae la fuerza de reacción vertical total.. Aquí dos opciones: 1 – todos los nodos de soportes, 2 – nodos de carga de desplazamiento. Luego seleccionas la dirección de reacción de actuación y desplazamiento. (Ru y Uy). Defina factores de escala y haga clic en el botón Generar. El diagrama obtenido es similar al recibido de la prueba experimental..

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