Voorbeeld overzicht

In dit voorbeeld leert u de basisstappen voor het maken van een staafmodel, meshing, materialen, randvoorwaarden en invoer van belastingen. Er zal een analyse worden uitgevoerd met behulp van lineaire statische en lineaire knikanalyse.

Het voorbeeld dat in deze tutorial wordt getoond, is de balk met een totale lengte 1700 mm en een diepte van 500 mm. Het web heeft dikte 2 mm en er zijn twee webopeningen (ronde vorm) met diameters 400 mm en 350 mm. De boven- en onderflenzen hebben een breedte 100 mm en dikte 8 mm. Het liggerlijf wordt aan beide zijden verstijfd door verticale verstijvers en langsverstijvingen (aan de uiteinden). De verticale verstijvers maken twee hoofdlijfpanelen van lengte 750 mm. Alle verstijvers hebben breedte 50 mm en dikte 12 mm. De balk wordt belast door een geconcentreerde verticale kracht aan de bovenkant van de verticale verstijvers in het midden, en de balk heeft twee steunen onder de tweede en vierde verticale verstijvers.
De balk is gemaakt van staal met vloeispanning 230 MPa voor het web, en 245 MPa voor andere elementen.

Het huidige voorbeeld vertegenwoordigt de experimentele test van het papier “Ultiem gedrag van geperforeerde stalen plaatliggers onderworpen aan schuifbelasting. Alireza Bahrami, Mahdi Najarnasab. Het Open Bouw- en Bouwtechnologisch Tijdschrift”.

Stap 1. Web

Definieer in het webpaneel het web met lengte (L) 1700 mm, diepte (H.) 500 mm en dikte (t) 2 mm.

Stap 2. Flenzen

Definieer in het paneel Flens de boven- en onderflenzen over de volledige lengte van het lijf (L) 1700 mm, met begin- en eindbreedte (b) 100 mm en dikte (t) 8 mm

Stap 3. Verticale verstijvers

Definieer in het paneel Verticale verstijving verstijvers met overspanningen (SL) 100, 750, 750 en 100 mm vanaf de linkerkant van de balk. Definieer ze allemaal met de breedte (B) 50 mm en dikte (t) 12 mm.

Stap 4. Longitudinale verstijvingen

Definieer in het paneel Longitudinale verstijver 6 verstijvers. Aan het begin van de balk (SL: 0 mm) definiëren 3 verstijvers met lengte (L) 100 mm en positie van boven (ST1, ST2) 125, 250, en 375 mm. De andere drie verstijvers starten vanaf de afstand (SL) 1600 mm. Breedte (B) en dikte (t) zijn hetzelfde als voor verticale verstijvers.

Stap 5. Webopeningen

Definieer in het paneel Webopeningen twee openingen. Ze hebben allebei CIR-vormen (ronde vorm) met een straal (Een overzicht van de berekeningen die nodig zijn om een ​​gecombineerde fundering te ontwerpen) 200 en 175 mm. Er is één opening aangebracht (SL) 475 mm van links, en de tweede op 750 mm. Het openingscentrum is vanaf de bovenkant verschoven (ST) Aan 250 mm.

Stap 6. Meshing

Definieer in het paneel Mesh de grootte van mesh-elementen aan de zijde lengte as 25 mm, en op de openingslengte als 15 mm. De 25 mm zijlengte wordt toegepast voor web, flenzen, en verstevigingsranden. De 15 mm openingslengte wordt toegepast voor de openingsranden. Klik op de knop Voorbeeld om de mogelijke verdeling van FE-knooppunten te zien. Klik op de knop Genereren om de FE-mesh voor analyse te maken.

Stap 7. Grenzen

Definieer in het deelvenster Grensverstijvingen beperkingen voor de ligger. Hier bevinden zich een pen en een rolsteun aan de onderkant van de versteviging 2 en versteviger 4. Definieer de eerste twee rijen in de tabel als de linker- en rechterdelen van het schotje 2 (Naam: V2L, V2R). Definieer de zijde van de verstijvers die moeten worden beperkt (B). Volg de globale as om beperkingen voor de knooppunten te definiëren (vastgezette ondersteuning heeft slechts één release voor rotatie rond de z-as). De andere twee rijen in de tabel kwamen overeen met de rolsteun, onder de delen van de verticale verstijver 4 (Naam: V4L, V4R). De bundel heeft geen laterale translaties. Definieer volgende 4 rijen in de tabel voor de rechterkant van de verstijver V2R, V3R, V4R, selecteer ET en EB, en definieer beperkingen alleen langs as Z. Klik op de knop Voorbeeld om de knooppunten met beperkingen te zien.

Stap 8. Ladingen

Definieer in het paneel Verstijvingsbelastingen de geconcentreerde belasting in het midden van de balk. De lading heeft waarde 40 kN en wordt bovenop twee verticale verstijvers aangebracht. Definieer in de tabel twee rijen, selecteer de linker- en rechterdelen van de verstijver 3 (V3L, V3R). Breng de helft van de belasting aan (Fz: 20 kN) naar de bovenzijde (T) van elk onderdeel van de versteviger. Klik op Voorbeeld om te zien hoe de belasting is verdeeld in FE-knooppunten.

Stap 9. Analyse

Selecteer Lineair statisch in het deelvenster Analysetype en klik op de knop Analyse.

Stap 10. Verplaatsingen resultaten

Selecteer in het paneel Resultaten het resultaattype uit de vervolgkeuzelijst. Geef een vervormd aanzicht van het model weer met de vervormingsschaling.

Stap 11. Stressresultaten

Selecteer Resultaattype ‘S, stress' om de spanningsverdelingscontour te controleren. Selecteer verschillende spanningscomponenten en geef de contour weer. De normale spanning (XX) waarde is 308 MPa en overtreft de meegevende spanning van het web 230 MPa. Dit duidt op het voorkomen van plastische rekzones in het web. In de volgende Tutorial wordt deze plasticiteit voor deze balk nader onderzocht.

Stap 12. Lineaire knikanalyse

Onderzoek nu de lineaire knikvormen en kritische knikkrachten van de balk. Selecteer 'Lineair knikken’ in het deelvenster Analysetype. Selecteer het benodigde aantal knikvormen, or ‘Eigen Modes’. Typisch, voor het huidige type bundelanalyse, 3-5 modi is genoeg. Klik op de knop Analyse.

Stap 13. Knik resultaten

In het paneel Lineaire knikresultaten kunt u de resultaatmodus selecteren. Hier zijn de 3 modi met hun overeenkomstige knikbelastingsfactoren. Als u de factor vermenigvuldigt met de toegepaste belastingswaarde, krijgt u de kritieke lineaire knikkracht. Bijvoorbeeld, met onze toegepaste kracht van 40 kN de kritische knikbelasting zal Fcr = zijn 0.965 X 40 = 38.6 kN. In praktijk, dit betekent dat als deze kritische belasting op de constructie wordt toegepast, dan wordt de constructie onstabiel in termen van lineaire knikstabiliteit. De knikvormen zijn zichtbaar na het klikken op de knop Weergeven. Potentiële knikvormen bevinden zich voornamelijk rond het web. Dit soort knik wordt lokale knik genoemd. Aan de hand van deze resultaten kan worden bevestigd dat de constructie niet voldoende draagkracht heeft voor deze uitgeoefende belasting. Dit wordt ook bewezen door de experimentele testresultaten. Uit het experiment is de kritische kracht hieronder 40 kN.

SkyCiv Beam

Ervaar een snelle en nauwkeurige analyse van balkstructuren met SkyCiv Beam Software! Probeer het nu uit met onze Free Beam Tool, uitgerust met functies zoals buigmoment rekenmachine, schuif- en momentdiagramcalculator, straal reactie rekenmachine, en nog veel meer. Krijg vandaag nog een voorproefje van wat onze software voor u kan doen!