Pregunta:
¿Cómo puedo analizar las reacciones en los apoyos en los apoyos en línea de las superficies?
¿Son útiles las secciones de resultados?
Respuesta:
Para apoyar los modelos de superficies, se utilizan apoyos en línea, entre otras cosas. Las reacciones en los apoyos se analizan, por ejemplo, para comprobar el modelado o determinar las reacciones en los apoyos resultantes para transferirlas a otras estructuras. Si las condiciones del apoyo se definen con no linealidades o la línea del apoyo es curva, es útil realizar el análisis utilizando el software.
Este análisis en estructuras de vigas es simple. En la viga de vano simple con un voladizo que se muestra a continuación, hay esfuerzos cortantes a la izquierda y a la derecha del apoyo en nudo que se suman para la reacción opuesta del apoyo. La suma de los esfuerzos cortantes y la reacción en el apoyo es cero.
► Imagen | Imagen 1: Viga de vano simple con voladizo, esfuerzos cortantes y reacciones en apoyos https://www.dlubal.com/es/img/054085
Observe el salto en los esfuerzos cortantes y en el apoyo en nudo. Esta distribución de esfuerzos cortantes es intuitivamente evidente para estructuras de vigas.
En las estructuras de superficies, este tipo de distribución no siempre se puede representar utilizando elementos finitos. Entonces se producen imprecisiones numéricas cerca del apoyo en nudo o en línea.
Primero, está la opción de analizar las reacciones en los apoyos. Para esto, se utiliza el modelo estructural anterior, donde la sección del tubo se ha descompuesto en superficies y el apoyo en el voladizo se modeló como un apoyo en línea no lineal.
Anzeige über Infobox:
Die Lagerreaktion entlang der Lagerlinie wird über die Anzeige der globalen längenbezogenen Lagerkräfte p-z-Werte ermöglicht. La suma de los esfuerzos en el apoyo relacionadas con la longitud se muestra en el cuadro de información y representa la reacción en el apoyo resultante.
► Imagen | Imagen 2: Flächenmodell eines Stabes mit Rohrquerschnitt, Darstellung der Lagerreaktionen und Infobox für die resultierende Lagerreaktion https://www.dlubal.com/de/img/054086
Anzeige über Ergebnisverläufe:
La reacción del apoyo a lo largo de la línea del apoyo se habilita mostrando los diagramas de resultados. La suma de los esfuerzos en el apoyo relacionados con la longitud se puede mostrar activando el botón "Suavizado constante".
► Imagen | Imagen 3: Aktivierung der Anzeige für Ergebnisverläufe am Linienlager https://www.dlubal.com/de/img/054087
► Imagen | Imagen 4: Darstellung des Ergebnisverlaufs mit der Summe der Lagerreaktion https://www.dlubal.com/de/img/054088
Beide oben gezeigten Möglichkeiten weisen die erwartete Lagerreaktion von F-z = 15 kN aus.
En el siguiente texto, intentaremos determinar la reacción del apoyo resultante utilizando secciones de resultados. Para este propósito, se generarán tres secciones de resultados en el modelo de superficies de la barra descrita anteriormente. Las secciones 101 y 103 se encuentran a la izquierda y derecha de la línea de apoyo, mientras que la sección 102 se coloca directamente en la línea de apoyo. An den Ergebnisschnitten wurde die Anzeige der resultierenden Lastverteilung P-z aktiviert.
Como resultado, vea la figura 05:
Man erkennt, dass die Schnitte rechts und links der Lagerlinie die erwarteten Werte für die Querkräfte von V-z = 5 kN bzw. V-z = 10 kN anzeigen. Der Schnitt 102 direkt auf der Lagerlinie weist einen unerwarteten Wert von V-z = 2,5 kN aus.
► Imagen | Figura 5: Anzeige der resultierenden Lastverteilung in den Schnitten 101 bis 103 https://www.dlubal.com/de/img/054089
Si mueve la sección 102 unos milímetros hacia la izquierda o hacia la derecha (es decir, al lado de la línea de apoyo), el valor resultante sería 5 kN o 10 kN. La sección 102 directamente en la línea de apoyo se encuentra directamente en la posición del salto del esfuerzo cortante. Por lo tanto, el valor del esfuerzo cortante es indiferente en esta posición; en realidad no es posible mostrar un valor. Sin embargo, se muestra un valor, ¿por qué?
Consulte la información sobre imprecisiones numéricas al principio de este artículo. Para aclararlo, se modela una barra de resultados en el eje del modelo de superficie, que proyecta los resultados de la superficie de la sección del tubo sobre sí mismo.
Resultado:
En la posición del apoyo en línea donde se produce el salto de esfuerzo cortante en la estructura de barras, se determina una línea de esfuerzo cortante con una pendiente finita, pero sin salto de esfuerzo cortante. Además, la línea del esfuerzo cortante no interseca el eje de la barra directamente en la línea del apoyo, sino junto a ella, ver imagen 6.
► Imagen | Figura 6: Querkraftverlauf am Ergebnisstab https://www.dlubal.com/de/img/054090
Por lo tanto, la sección de resultados directamente en el apoyo en línea es completamente inadecuada para el análisis de las reacciones del apoyo resultantes. Las reacciones en los apoyos no se consideran y en términos de esfuerzos internos, esta sección proporciona resultados sin sentido.