Odpověď:
Pro podepření plošných modelů se mimo jiné používají liniové podpory. Podporové reakce se analyzují například pro kontrolu modelování nebo pro stanovení výsledných podporových reakcí pro jejich přenos do jiných konstrukcí. Pokud jsou podporové podmínky definovány s nelinearitami nebo je linie podpory zakřivená, je užitečné provést analýzu pomocí softwaru.
Tato analýza na prutových konstrukcích je jednoduchá. U níže znázorněného prostého nosníku s konzolou jsou vlevo a vpravo od uzlové podpory smykové síly, které se sčítají v opačné podporové reakci. Součet posouvajících sil a podporových reakcí je nulový.
Všimněte si skoku ve smykových silách a v uzlové podpoře. Takový průběh posouvající síly je u prutových konstrukcí intuitivně patrný.
U plošných konstrukcí nelze takové rozdělení vždy znázornit pomocí konečných prvků. V blízkosti uzlové nebo liniové podpory se pak vyskytují numerické nepřesnosti.
Zaprvé je zde možnost analyzovat podporové reakce. K tomu se používá statický model shora, kde byl trubkový průřez rozložen na plochy a podpora na konzole byla modelována jako nelineární liniová podpora.
Zobrazení pomocí informačního pole
Podporové reakce podél linie podpory jsou umožněny zobrazením globálních hodnot podporových sil pz vztažených na délku. Součet podporových sil vztažených na délku se zobrazí v informačním okně a představuje výslednou podporovou reakci.
Zobrazení pomocí průběhů výsledků
Podporové reakce podél linie podpory se aktivují zobrazením průběhů výsledků. Součet podporových sil vztažených na délku lze zobrazit pomocí tlačítka "Konstantní vyhlazení".
Obě výše uvedené možnosti vedou k očekávané podporové reakci Fz = 15 kN.
V následujícím textu se pokusíme stanovit výslednou podporovou reakci pomocí výsledkových řezů. Za tímto účelem vygenerujeme na plošném modelu výše popsaného prutu tři výsledkové řezy. Profily 101 a 103 se nacházejí vlevo a vpravo od linie podpory, zatímco profil 102 je umístěn přímo na linii podpory. Na výsledkových řezech bylo aktivováno zobrazení výsledného průběhu zatížení Pz.
Viz Obrázek 05:
Je vidět, že řezy vpravo a vlevo od linie podpory vykazují očekávané hodnoty posouvajících sil Vz = 5 kN a Vz = 10 kN. Průřez 102 přímo na linii podpory má neočekávanou hodnotu Vz = 2,5 kN.
Pokud bychom průřez 102 posunuli o několik milimetrů doleva nebo doprava (tedy vedle linie podpory), výsledná hodnota by byla buď 5 kN, nebo 10 kN. Průřez 102 přímo na linii podpory se nachází přímo v místě skoku smykové síly. Proto je hodnota posouvající síly v tomto místě indiferentní; ve skutečnosti není možné zobrazit hodnotu. Přesto se hodnota zobrazí, proč?
Přečtěte si prosím informace o numerických nepřesnostech na začátku tohoto článku. Pro objasnění je v ose plošného modelu namodelován výsledkový prut, který na sebe promítá plošné výsledky trubkového průřezu.
Výsledek:
V místě liniové podpory, kde dochází ke skoku posouvající síly na prutové konstrukci, se stanoví linie smykových sil s konečným sklonem, ale žádný skok smykové síly. Kromě toho linie posouvající síly neprotíná osu prutu přímo na linii podpory, ale vedle ní, viz obrázek 6.
Výsledkový řez přímo v liniové podpoře je proto pro analýzu výsledných podporových reakcí zcela nevhodný. Podporové reakce se nezohledňují a z hlediska vnitřních sil jsou v tomto článku nesmyslné výsledky.
