Een gids voor scharnierverbindingen en hoe ze te modelleren in Structural 3D

Wat is een scharniergewricht?

Ten eerste, wat is een scharniergewricht? Met een scharnierverbinding kunnen twee leden rond hun verbinding draaien. Bij het scharnier, beide leden kunnen vrij draaien zonder enige beperking. Neem het volgende diagram:

U kunt zien hoe het tweede lid vrij kan draaien onder een toegepaste belasting. Het lid draagt ​​geen buigmoment over aan het andere lid. Dit wordt bewezen door het feit dat er is 0 buigmoment op het verbindingsknooppunt, wat betekent dat er geen beperking is tegen het buigmoment.

Een scharnierverbinding begrijpen

De beste manier om volledig te begrijpen hoe verbindingen werken, is door te begrijpen hoe de knooppunten zijn verbonden met de staafuiteinden. Als het een vaste mate van vrijheid heeft, dan wordt het lid aan het knooppunt gelast – waar het knooppunt gaat, het lid gaat! Neem de volgende twee leden:

We kunnen zien dat ze zijn verbonden door een gemeenschappelijk knooppunt. Laten we nu de leden scheiden om het van dichterbij te bekijken:

Aan je linker kant, we hebben lid 1, gefixeerd op het knooppunt met een beveiligingscode van FFF-FFF. Aan de rechterkant, we hebben lid 2, waarin voor dit voorbeeld een gat is uitgesneden waardoor het knooppunt langs de X kan schuiven en rond de Z . kan draaien. Dit wordt aangeduid met RFF-FFR. Ik heb voor dit voorbeeld gekozen omdat het de beweging langs de X-as gemakkelijk te begrijpen en te visualiseren is. Dit is een voorbeeld van een scharniergewricht dat zich kan vertalen in de X. Als u de beweging langs de lokale x-as wilt beperken, modelleer eenvoudig de volgende verbinding:

Hoe de scharnierverbinding te modelleren

Zodra we onze eindfixaties begrijpen, het is tijd om dit in de software te modelleren. Neem een ​​eenvoudige verbinding tussen twee leden:

Om deze verbinding te wijzigen (knooppunt 2 in het diagram) naar een scharniergewricht, we hoeven alleen maar een van de lidfixities te veranderen in FFF-FFR (zoals hieronder te zien is). We kunnen zien dat het einde van lid 1 wordt aangeduid met 'FFFFFR’ in het linker invoermenu. Door dit te doen, we zouden een klein streepje moeten zien’ toegevoegd aan het diagram, wat aangeeft dat het lid niet langer een vaste verbinding is:

Nadat we de structuur hebben geanalyseerd, we kunnen controleren of er een buigmomentkracht is op de verbinding. Omdat de buigkracht niet tussen leden wordt overgedragen, er zou moeten zijn 0 buigmoment op het knooppunt waar een scharnier aanwezig is: