Verificatie van structurele modellen uit de praktijk
Heb je je ooit afgevraagd hoe dicht een FEA-analysemodel het echte leven benadert? Vandaag vergelijken we de resultaten van een analysemodel met een real life balk en een meetresultaat - in dit geval doorbuiging. Het experiment werd uitgevoerd door een SkyCiv-gebruiker die de structurele analyse wilde verifiëren, niet alleen met een ander model, maar ook met een echt meetbaar resultaat.
Model instellen
Het model was een overspanning van 15,516 m die eenvoudigweg een betonnen balk ondersteunde onder een eigen gewicht. Er waren twee modellen opgesteld - een vereenvoudigd profiel (verondersteld rechthoekig te zijn) en een meer gedetailleerde aangepaste vorm die is gebouwd in de SkyCiv Section Builder. De balklengtes en krachten zijn als volgt te zien:
SkyCiv Beam
SkyCiv Beam gebruikt FEA-analyse om een enkel overspanningslid te berekenen. In dit geval, SkyCiv Beam produceerde een negatieve afbuiging van 69.754mm, met een vereenvoudigde rechthoekige doorsnede, die wordt weergegeven in de 3D-renderer hieronder:
SkyCiv Structural 3D
Met een nauwkeurigere weergave van de doorsnede, de SkyCiv Structural 3D produceerde een resultaat van 66.748mm. Dit was weer onder het eigen gewicht van de balk, en gebruiken 25 evaluatiepunten. De resultaten en het analyserapport worden hieronder weergegeven:
Bekijk het structurele 3D-analyserapportPraktisch resultaat
Gebruik een strak touwtje, deze SkyCiv-gebruiker heeft een maximale doorbuiging gemeten van de snaarlijn tot de bovenkant van de balk. Het doorbuigingsresultaat gemeten bij 65 mm.Samenvatting van de resultaten
Hieronder staan de resultaten van dit experiment in tabelvorm, het vergelijken van de resultaten van een FEA-model en het resultaat in de praktijk. De resultaten tonen aan dat de FEA-resultaten enigszins overdreven zijn en, in dit geval, redelijk conservatief in vergelijking met het daadwerkelijke resultaat. Dit is een extreem vereenvoudigd model omdat we een enkel lijnelement gebruiken, en het alleen opbreken in 25 elementen. Een nauwkeuriger FEA zou een FEA-model van plaat of baksteen zijn. Maar voor een model zo simpel, dit voegt veel complexiteit toe en zou veel langer duren om te modelleren, voor een iets nauwkeuriger resultaat. Voor bouwtechniek, een 2D-element is een perfecte combinatie van snelheid en nauwkeurigheid. Het duurt minuten om op te zetten, maar komt nog steeds binnen 3% nauwkeurigheid van een real-life resultaat dat meer dan voldoende is voor algemene structurele analyse toepassingen.| Meting | Resultaat | Afwijking | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Echte leven | 65mm | - | - |
| SkyCiv Beam | 69.754mm | 6.8% | Vereenvoudigd (Rect) Sectie |
| SkyCiv Structural 3D | 66.748mm | 2.6% | - |
Ik heb SkyCiv niet geprobeerd? Ga vandaag nog gratis aan de slag!
