Wat is structurele analyse?

Structurele analyse definiëren

Constructieanalyse is het proces van het berekenen en bepalen van de effecten van belastingen en interne krachten op een constructie, gebouw of object. Structurele analyse is vooral belangrijk voor bouwkundig ingenieurs om ervoor te zorgen dat ze de belastingspaden en de impact die de belastingen hebben op hun technisch ontwerp volledig begrijpen. Het stelt ingenieurs of ontwerpers in staat ervoor te zorgen dat een apparaat of constructie veilig is voor gebruik onder de geschatte belastingen die het naar verwachting zal weerstaan. Structurele analyse kan tijdens het ontwerp worden uitgevoerd, testen of na de constructie en zal in het algemeen de gebruikte materialen verklaren, geometrie van de constructie en toegepaste belastingen.

Bij structurele analyse wordt meestal gekeken naar individuele structurele elementen, en de krachten die ze ondergaan. Een bouwkundig ingenieur zal de structurele analyseresultaten voor liggers bekijken, platen, kabels en muren. Op al deze elementen zijn krachten uitgeoefend, zoals windbelastingen, dode ladingen (zoals eigen gewicht) en levende lasten (zoals mensen of voertuigen). Het is dus belangrijk voor de ingenieur om na te gaan hoe elk van deze elementen zich onder deze belastingen gedraagt. Dit is de kernfocus van structurele analyse.

Wat zijn de soorten structurele analyse?

Er zijn verschillende methoden om structurele analyses uit te voeren, afhankelijk van het door de ingenieur vereiste nauwkeurigheidsniveau. We kunnen structurele analyse definiëren als een van de volgende methoden:

1. Handberekeningen

Eenvoudige handberekeningen zijn een extreem snelle en gemakkelijke manier om de effecten van eenvoudige krachten op eenvoudige constructies te evalueren. Een voorbeeld is het berekenen van de buigmomentkrachten op een horizontale balk. Deze achterkant van de envelop berekeningen zijn standaardpraktijk in de civiele techniek, voor degenen die geen lange uren willen besteden aan het ontwerpen van de structuur - maar wil liever weten welke grove krachten een balk zal ondergaan als gevolg van uitgeoefende belastingen. Onze tutorials over bouwtechniek heb een aantal fantastische tutorials over het uitvoeren van een aantal eenvoudige structurele analyses met handberekeningen.

2. Eindige-elementenanalyse

Eindige-elementenanalyse (LELIJK) is een complexe numerieke methode die wordt gebruikt om gecompliceerde problemen op te lossen die een aantal variabele invoer bevatten, zoals randvoorwaarden, toegepaste belastingen en soorten ondersteuning. Het is veel ingewikkelder, maar toch nauwkeurige methode om structurele analyse uit te voeren in vergelijking met handberekeningen. FEA vereist dat de structuur wordt opgesplitst in kleinere delen (of elementen) die afzonderlijk kunnen worden geëvalueerd voor een nauwkeurigere schatting van de oplossing. Dit kan een buitengewoon moeilijk en tijdrovend proces zijn om op te zetten en uit te voeren. Het is gebruikelijk dat een FEA-model uit duizenden matrices zal bestaan - waardoor het vrijwel onmogelijk is om door menselijke berekeningen te worden geëvalueerd. Als u hier meer over wilt weten, kunt u eOntdek onze rekenmachine voor stijfheidsmethode om praktische ervaring en een dieper begrip op te doen van hoe dit werkt. FEA is een buitengewoon krachtige en nauwkeurige methode voor structurele analyse en vormt de ruggengraat van de meeste Software voor structurele analyse.

3. Software voor structurele analyse

Er is een groot aantal structurele analysesoftware die de nauwkeurige FEA-berekeningen kan uitvoeren zonder de moeilijkheid om het complexe proces handmatig in te stellen. SkyCiv Structural 3D is zo'n software waarmee gebruikers de effecten van puntbelastingen kunnen evalueren, momenten en verdeelde belastingen op een constructie of ontwerp (SkyCiv S3D-documentatie). Deze methode is zonder meer de optimale en meest gebruikelijke methode om een ​​constructie met hoge precisie en een korte rekentijd te evalueren. Enkele nadelen van standaardsoftware zijn dat deze ontoegankelijk of duur kan zijn. Echter, hier bij SkyCiv streven we ernaar om dergelijke nadelen volledig te verwijderen door betaalbare structurele analysesoftware op een online platform aan te bieden - hier bij SkyCiv streven we ernaar om dergelijke nadelen volledig te verwijderen door betaalbare structurele analysesoftware op een online platform aan te bieden!

SkyCiv structurele 3D-softwaredemo