Обзор примера

В этом примере вы познакомитесь с основными этапами создания модели балки., зацепление, материалы, граничные условия и входные нагрузки. Анализ будет выполнен с использованием линейного статического анализа и анализа линейного изгиба..

В этом уроке показан пример балки общей длиной 1700 мм и глубиной 500 мм. Сеть имеет толщину 2 мм и есть два отверстия в паутине (круглая форма) с диаметрами 400 мм и 350 мм. Верхняя и нижняя полки имеют ширину 100 мм и толщина 8 мм. Стенка балки подкреплена с обеих сторон вертикальными и продольными ребрами жесткости. (на концах). Вертикальные ребра жесткости образуют две основные стеновые панели длиной 750 мм. Все ребра жесткости имеют ширину 50 мм и толщина 12 мм. Балка нагружена сосредоточенной вертикальной силой, расположенной в верхней части вертикальных ребер жесткости посередине., и балка имеет две опоры ниже второго и четвертого вертикальных ребер жесткости..
Балка изготовлена ​​из стали с пределом текучести. 230 МПа для Интернета, и 245 МПа для остальных элементов.

Текущий пример представляет собой экспериментальный тест из статьи “Предельное поведение балок из перфорированной стальной пластины, подвергающихся сдвиговой нагрузке. Алиреза Бахрами, Махди Наджарнасаб. Открытый журнал строительства и строительных технологий”.

шаг 1. Интернет

На панели «Веб» определите полотно длиной (L) 1700 мм, глубина (ЧАС) 500 мм и толщина (T) 2 мм.

шаг 2. Фланцы

На панели «Фланец» определите верхнюю и нижнюю полки по всей длине стенки. (L) 1700 мм, с начальной и конечной шириной (б) 100 мм и толщина (T) 8 мм

шаг 3. Вертикальные ребра жесткости

На панели «Вертикальные элементы жесткости» определите ребра жесткости с пролетами. (СЛ) 100, 750, 750 и 100 мм от левой стороны балки. Определите их все с помощью ширины (В) 50 мм и толщина (T) 12 мм.

шаг 4. Продольные ребра жесткости

На панели «Продольные элементы жесткости» определите 6 ребра жесткости. В начале луча (СЛ: 0 мм) определять 3 ребра жесткости с длиной (L) 100 мм и положение сверху (ST1, СТ2) 125, 250, и 375 мм. Остальные три ребра жесткости начинаются издалека (СЛ) 1600 мм. Ширина (В) и толщина (T) такие же, как и для вертикальных ребер жесткости.

шаг 5. Веб-открытия

На панели «Веб-отверстия» определите два проема.. Они оба имеют форму CIR. (круглая форма) с радиусом (P1) 200 и 175 мм. Одно отверстие организовано в (СЛ) 475 мм слева, и второй в 750 мм. Центр открытия смещен сверху (СТ) на 250 мм.

шаг 6. Хруст

На панели «Сетка» определите размеры элементов сетки по длине стороны как 25 мм, и от длины отверстия как 15 мм. В 25 длина стороны в мм будет применяться для полотна, фланцы, и края ребер жесткости. В 15 Длина проема в мм будет применяться к краям проема.. Нажмите кнопку «Предварительный просмотр», чтобы увидеть потенциальное распределение узлов FE.. Нажмите кнопку «Создать», чтобы создать сетку КЭ для анализа..

шаг 7. Границы

На панели «Граничные элементы жесткости» определите ограничения для балки.. Здесь одна штифтовая и одна роликовая опоры находятся внизу ребра жесткости. 2 и ребро жесткости 4. Определите первые две строки таблицы как левую и правую части ребра жесткости. 2 (название: В2Л, В2Р). Определите сторону ребер жесткости, на которую будут налагаться ограничения. (В). Следуйте глобальной оси, чтобы определить ограничения для узлов. (закрепленная опора имеет только один выпуск для вращения вокруг оси Z). Остальные две строки таблицы соответствовали роликовой опоре., ниже частей вертикального ребра жесткости 4 (название: В4Л, В4Р). Балка не имеет боковых перемещений. Определить следующий 4 строки таблицы для правой стороны ребра жесткости V2R, В3Р, В4Р, выберите ET и EB, и определим ограничения только по оси Z. Нажмите кнопку «Предварительный просмотр», чтобы увидеть узлы с ограничениями..

шаг 8. Нагрузки

На панели «Нагрузки на элементы жесткости» определите сосредоточенную нагрузку в середине балки.. Нагрузка имеет значение 40 кН и будет применяться поверх двух вертикальных ребер жесткости.. В таблице определим две строки, выберите левую и правую части ребра жесткости 3 (V3L, В3Р). Приложить половину нагрузки (ФЗ: 20 кН) на верхнюю сторону (T) каждой части ребра жесткости. Нажмите «Просмотр», чтобы увидеть, как распределяется нагрузка в узлах FE..

шаг 9. Анализ

Выберите «Линейный статический» на панели «Тип анализа» и нажмите кнопку «Анализ»..

шаг 10. Результаты перемещений

На панели «Результаты» выберите тип результата из раскрывающегося списка.. Отображение деформированного вида модели с масштабированием деформации..

шаг 11. Результаты стресса

Выберите тип результата ‘S, напряжение», чтобы проверить контур распределения напряжения. Выберите различные компоненты напряжения и отобразите контур.. Нормальный стресс (XX) значение 308 МПа и превышает предел текучести стенки. 230 МПа. Это указывает на возникновение зон пластической деформации в сетке.. В следующем уроке эта пластичность будет исследована более подробно для этой балки..

шаг 12. Линейный анализ потери устойчивости

Теперь исследуйте линейные формы потери устойчивости и критические силы потери устойчивости балки.. Выберите «Линейный изгиб».’ на панели «Тип анализа». Выберите необходимое количество форм продольного изгиба., или «Собственные режимы». типично, для текущего типа анализа пучка, 3-5 режимов достаточно. Нажмите кнопку «Анализ»..

шаг 13. Результаты коробления

На панели результатов линейного выпучивания вы можете выбрать режим результатов.. Вот 3 режимы с соответствующими им коэффициентами продольной нагрузки. Если умножить этот коэффициент на значение приложенной нагрузки, вы получите критическую линейную силу потери устойчивости.. Например, с нашей приложенной силой 40 кН критическая нагрузка на изгиб составит Fcr = 0.965 Икс 40 знак равно 38.6 кН. На практике, это означает, что если применить эту критическую нагрузку к конструкции, тогда конструкция становится неустойчивой с точки зрения устойчивости к продольному изгибу. Формы изгиба можно увидеть после нажатия кнопки «Показать».. Потенциальные формы выпучивания в основном расположены вокруг стенки.. Этот вид выпучивания называется локальным выпучиванием.. Используя эти результаты, можно подтвердить, что конструкция не имеет достаточной мощности для данной приложенной нагрузки.. Это подтверждают и результаты экспериментальных испытаний.. По результатам эксперимента критическая сила ниже 40 кН.

SkyCiv Beam

Получите быстрый и точный анализ балочных конструкций с помощью программного обеспечения SkyCiv Beam.! Попробуйте прямо сейчас с помощью нашего бесплатного инструмента Beam, оснащен такими функциями, как калькулятор изгибающего момента, Калькулятор диаграмм сдвига и моментов, калькулятор реакции луча, и многое другое. Узнайте, что наше программное обеспечение может сделать для вас сегодня!