Materiály

Pro zadání průřezů jsou zapotřebí materiály. Materiálové charakteristiky ovlivňují tuhost prutů.

Dialog ' Nový materiál '

Název

Materiálu můžete dát libovolný název. Pokud se označení shoduje s položkou v databázi, RSTAB převezme uložené materiálové charakteristiky. Chcete-li vybrat materiál z databáze, klikněte na na konci vstupního řádku. Import materiálů je popsán v kapitole Databáze materiálů.

Pro materiály z databáze jsou 'Základní materiálové charakteristiky' pevně zadané a nelze je měnit. Pokud chcete použít uživatelsky zadané charakteristiky materiálu, zaškrtněte v sekci 'Možnosti' volbu Uživatelsky zadaný materiál (viz odstavec Uživatelsky zadaný materiál).

Základní

V záložce Základní údaje se nastavují základní materiálové charakteristiky.

Typ materiálu

Kategorie materiálu je dána typem materiálu. Určuje, které parametry a součinitele jsou pro posouzení relevantní. Typ materiálu také určuje dílčí součinitele spolehlivosti materiálu, které jsou v závislosti na normě zohledněny při posouzení.

Pro materiál z databáze je přednastaven jeden z následujících typů materiálu.

Typy materiálů

Materiálový model

Seznam nabízí možnost 'Izotropní | Lineárně elastický' a 'izotropní | Dřevo | Lineárně elastické (pruty)' (pro dřevěné materiály) materiálové modely pro výběr.

Výběr materiálového modelu

Izotropní lineárně elastický

Lineárně elastické tuhostní vlastnosti materiálu nejsou závislé na směru. Lze je popsat následovně:

Platí přitom následující podmínky:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Izotropní, Dřevo, Lineárně elastický (pruty)

Tento materiálový model lze vybrat pro materiály typu 'Dřevo'. Tak můžete například modelovat vlastnosti OSB desky použité pro prut, který vykazuje různé tuhosti v závislosti na montážní poloze. Polohu desky můžete stanovit v záložce 'Izotropní Dřevo | Lineární elastický (pruty)' pomocí dvou seznamů.

Parametry izotropního lineárně elastického materiálu pro dřevo pro pruty

Modul pružnosti

Modul pružnosti v tahu nebo tlaku (E) udává poměr mezi normálovým napětím a osovým přetvořením.

Smykový modul

Modul pružnosti ve smyku (G) udává poměr smykového napětí a zkosení v příslušné rovině. V tomto případě je deformace založena na smykovém napětí.

Poissonův součinitel

Pro stanovení příčné kontrakce je nutný Poissonův součinitel, známý také jako Poissonovo číslo. U izotropních materiálů se hodnota Poissonova součinitele obvykle pohybuje mezi 0,0 a 0,5. Pokud je hodnota vyšší než 0,5 (např. guma), lze předpokládat, že se nejedná o izotropní materiál.

Vztah mezi modulem pružnosti, smykovým modulem a Poissonovým součinitelem pro izotropní materiál je popsán rovnicí Poissonův součinitel.

Pokud zadáme Uživatelsky zadaný materiál s jeho izotropními vlastnostmi, program RSTAB stanoví Poissonův' součinitel na základě hodnot modulu pružnosti a smykového modulu. V případě potřeby lze toto výchozí nastavení změnit v seznamu 'Typ zadání'.

Typ zadání pro materiálové vlastnosti

Měrná tíha / objemová hmotnost

Objemová tíha γ udává tíhu materiálu na objemovou jednotku. Tento údaj je důležitý zvláště pro zatěžovací stav "Vlastní tíha": Automatická vlastní tíha modelu se stanoví z měrné tíhy a průřezových ploch použitých prutů.

Hustota ρ udává hmotnost materiálu na jednotku objemu. Tento údaj je nutný pro dynamické analýzy.

Součinitel teplotní roztažnosti

Součinitel teplotní roztažnosti α popisuje lineární vztah mezi změnami teplot a délky materiálu (protažení materiálu při zahřátí, zkrácení při ochlazení).

Součinitel teplotní roztažnosti má význam pro typy zatížení ‚Teplota‘ a ‚Rovnoměrná teplota‘.

Uživatelsky zadaný materiál

Pro materiály z databáze jsou materiálové charakteristiky pevně zadané. Nemůžete je tedy přímo ve vstupních polích měnit.

Chcete-li materiálové vlastnosti upravit, zaškrtněte políčko Uživatelsky zadaný materiál v sekci 'Možnosti'. V záložce 'Základní údaje' se tak zpřístupní vstupní pole pro základní materiálové charakteristiky. Také v záložce 'Materiálové charakteristiky' pak můžete měnit parametry specifické pro posouzení.

Úprava vlastností materiálu

Změna tuhosti

U uživatelsky zadaného materiálu můžete upravit tuhost, například pro zohlednění součinitelů spolehlivosti nebo redukovaných materiálových vlastností. V seznamu 'Typ změny' jsou k dispozici dvě možnosti:

• Faktor dělení pro moduly E a G
• Faktor násobení pro moduly E a G

Úprava tuhosti materiálu

V sekci 'Parametry' zadejte součinitel, kterým se má upravit tuhost materiálu.

Závislý na teplotě

Chcete-li zadat lineárně elastický materiál s teplotně závislým vztahem napětí-přetvoření, aktivujte v sekci 'Možnosti' zaškrtávací políčka Uživatelsky zadaný materiál a Závislý na teplotě.... V záložce 'Závislý na teplotě' pak můžete zadat teplotní závislost materiálu. Tyto materiálové vlastnosti se zohledňují u objektů, které jsou tepelně namáhané zatížením typu Teplota nebo Rovnoměrná teplota. Při výpočtu teplotních zatížení se použije konečná teplota příslušného kroku.

Zadání vlastností materiálu v závislosti na teplotě

V seznamu 'Vlastnost závislá na teplotě' vyberte materiálovou charakteristiku, například modul pružnosti. Poté použijte Vytvořte požadované řádky tabulky, abyste mohli zadávat teploty s příslušnými hodnotami řádek po řádku. Můžete také použít pro import dat z tabulky Excel.

'Referenční teplota' udává tuhosti pro objekty bez teplotního zatížení. Pokud je například nastavena referenční hodnota 300 °C, použije se pro všechny pruty redukovaný modul pružnosti v daném bodě teplotní křivky.