Je tato stránka užitečná?
30x
009034
28.2.2025

VE0034 | Kroucení tenké desky

Popis

Tenká deska je upevněna na jedné straně (φz = 0) a na druhé straně je zatížena rovnoměrným momentem. Nejdříve modelujeme desku jako rovinnou plochu. Kromě toho je deska modelována jako čtvrtina válcové plochy. Šířka rovinného modelu se rovná délce jedné čtvrtiny kružnice zakřiveného modelu. Zakřivený model tak má téměř stejnou torzní konstantu J jako rovinný model. Stanovte maximální pootočení desky φz,max pro oba geometrické modely a porovnejte výsledky pomocí Kichhoffovy a Mindlinovy teorie desek.

Materiál Ocel Modul pružnosti E 210000,000 MPa
Poissonův součinitel ν 0,300 -
Geometrie Zakřivený poloměr modelu r 100,000 mm
Rovinná šířka modelu s 157,080 mm
tloušťka desky h 200,000 mm
Výška plechu t 3,000 mm
Zatížení Rozložený moment m 1268,720 Nm/m

Analytické řešení

Konstantu kroucení pro rovinnou desku (obdélníkový průřez) lze vypočítat podle následujícího vzorce:

Při zohlednění stejné šířky rovinné a zakřivené desky lze použít stejnou konstantu kroucení. Šířka rovinné desky je stejná jako délka jedné čtvrtiny kružnice zakřiveného modelu: s=πr/2. Torzní konstanty rovinné desky a zakřivené desky jsou porovnány také pomocí programu SHAPE-THIN: Jp = 1396 710mm4,Jc = 1392,670mm4. Pomocí konstanty kroucení, která se vypočítá podle výše uvedeného vzorce, lze maximální natočení na horní straně desky (z = h) stanovit následovně:

Nastavení programu RFEM

  • Modelováno v programech RFEM 5.26 a RRFEM 6.06
  • Velikost prvku je lFE = 0,002 m
  • Uvažuje se geometricky lineární analýza
  • Počet přírůstků je 5
  • Použije se entita plechu
  • Používají se čtyřúhelníkové prvky

Výsledky

Model Analytické řešení RFEM 6 RFEM 5
φz,max [°] φz,max [°] Poměr [-] φz,max [°] Poměr [-]
Rovinný, Kirchhoff 20,000 20,163 1,008 20,163 1,008
Zakřivené, Kirchhoff 20,163 1,008 20,163 1,008
Rovinný, Mindlin 20,666 1,033 20,733 1,037
Zakřivené, Mindlin 20,797 1,040 20,863 1,044