I materiali sono necessari per definire le sezioni trasversali. Le proprietà dei materiali influiscono la rigidezza delle aste.
Nome
È possibile definire qualsiasi nome per il materiale. Se la descrizione corrisponde a una voce nella libreria, RSTAB importa le proprietà del materiale memorizzate. Per selezionare un materiale nella libreria, fare clic sul pulsante
alla fine della riga di input. L'importazione dei materiali è descritta nel capitolo Libreria dei materiali.
Per i materiali della libreria, le 'Proprietà di base del materiale' sono impostate per impostazione predefinita e non possono essere modificate. Se si desidera utilizzare le proprietà del materiale definite dall'utente, selezionare la casella di controllo Materiale definito dall'utente nella sezione di dialogo 'Opzioni' (vedere il paragrafo Materiale definito dall'utente).
Base
La scheda Principale gestisce i parametri di base del materiale.
Tipo di materiale
Il tipo di materiale viene utilizzato per definire la categoria del materiale. Controlla i parametri e i fattori rilevanti per la progettazione. Il tipo di materiale definisce anche i coefficienti di sicurezza parziale del materiale, che sono presi in considerazione per la progettazione a seconda della norma.
Per un materiale preso dalla libreria, è preimpostato uno dei seguenti tipi di materiale.
modello del materiale
L'elenco offre lisotropo | Elastico lineare' e 'isotropo | Legno | Modelli di materiali elastici lineari (aste)' (per materiali in legno) per la selezione.
Isotropo elastico lineare
Le proprietà di rigidezza elastica lineare del materiale non dipendono dalle direzioni. Possono essere descritti come segue:
| E | Modulo E |
| [LinkToImage01] | Modulo di taglio |
| ν | Coefficiente di Poisson |
Si applicano le seguenti condizioni:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Legno isotropo elastico lineare (aste)
Questo modello di materiale può essere selezionato per i materiali del tipo 'Timber'. Consente di rappresentare, ad esempio, le proprietà di un pannello a trefoli orientati (OSB) in un modello di asta, comprese rigidezze diverse a seconda della posizione di installazione. È possibile definire la posizione della tavola nel 'legno isotropo | Scheda Elastico lineare (Aste)' utilizzando i due elenchi.
modulo di elasticità
Il modulo di elasticità E descrive il rapporto tra la tensione normale e la deformazione.
modulo di taglio
Il modulo di taglio G è il secondo parametro utilizzato per descrivere il comportamento elastico di un materiale lineare, isotropo e omogeneo. In questo caso, la deformazione si basa sulla tensione di taglio.
deformazione trasversale
Il rapporto di Poisson's ν è necessario per determinare la deformazione trasversale. In generale, il coefficiente di Poisson di materiali isotropici ha valori compresi tra 0,0 e 0,5. Pertanto, per un valore superiore a 0,5 (per esempio per la gomma) si assume che il materiale non è isotropo.
La relazione tra il modulo di elasticità, il modulo di taglio e il rapporto di Poisson's per un materiale isotropo è descritta nell'equazione Rapporto di Poisson's.
Quando si inserisce un Materiale definito dall'utente con le sue proprietà isotrope, RSTAB determina il rapporto di Poisson's in base ai valori del modulo di elasticità e del modulo di taglio. Se necessario, è possibile modificare questa preimpostazione nell'elenco 'Tipo di definizione'.
Tipo di definizione per le proprietà dei materiali
| E |
|
|
Rapporto di Poisson's determinato dal modulo di elasticità e dal modulo di taglio |
| E |
|
|
Modulo di taglio determinato dal modulo di elasticità e dal rapporto di Poisson's |
| E |
|
|
Il modulo di elasticità, il modulo di taglio e il rapporto di Poisson's sono indipendenti l'uno dall'altro. |
Peso specifico / densità di massa
Il peso specifico γ descrive il peso del materiale per unità di volume. La specifica è particolarmente importante per il tipo di carico 'Auto-peso'. Il peso proprio automatico del modello è determinato dal peso specifico e dalle aree della sezione trasversale delle aste utilizzate.
La densità ρ descrive la massa del materiale per unità di volume. Queste informazioni sono necessarie per le analisi dinamiche.
Coefficiente di dilatazione termica
Il coefficiente di dilatazione termica α descrive la correlazione lineare tra le variazioni di temperatura e la lunghezza (allungamento del materiale dovuto al riscaldamento, accorciamento dovuto al raffreddamento).
Il coefficiente di dilatazione termica è rilevante per i tipi di carico 'Temperatura' e 'Variazione termica'.
Materiale definito dall'utente
Le proprietà dei materiali per i materiali dalla libreria sono preimpostate. Pertanto, non possono essere modificati direttamente nei campi di input.
Per regolare le proprietà di un materiale, selezionare la casella di controllo Materiale definito dall'utente nella sezione di dialogo 'Opzioni'. Quindi, i campi di input nella sezione di dialogo 'Proprietà di base del materiale' della scheda 'Principale' diventano accessibili. Utilizzare la scheda 'Valori materiale' anche per modificare le proprietà specifiche del progetto.
Variazione della rigidezza
Nel caso di un materiale definito dall'utente, è possibile regolare la rigidezza, ad esempio, per considerare i fattori di sicurezza o le proprietà del materiale ridotte. Sono disponibili due opzioni per la selezione nell'elenco 'Tipo di modifica':
- Coefficiente di divisione per i moduli E e G
- Coefficiente di moltiplicazione per i moduli E e G
Nella sezione di dialogo 'Parametri', inserire il coefficiente di cui deve essere regolata la rigidezza del materiale.
Dipendente dalla temperatura
Per definire un materiale elastico lineare con proprietà tensione-deformazione dipendenti dalla temperatura, selezionare le caselle di controllo Definito dall'utente e Dipendente dalla temperatura nella sezione di dialogo 'Opzioni'. Quindi, è possibile definire le proprietà del materiale dipendenti dalla temperatura nella scheda 'Dipendente dalla temperatura'. Queste proprietà del materiale sono prese in considerazione per gli oggetti che sono sollecitati termicamente dalla temperatura o dal cambiamento di temperatura.
Nell'elenco 'Proprietà dipendente dalla temperatura', selezionare una proprietà del materiale; ad esempio, il modulo di elasticità. Quindi, utilizzare il pulsante
per creare le righe della tabella necessarie in modo da poter inserire le temperature con i valori corrispondenti riga per riga. È anche possibile utilizzare il pulsante
per importare i dati da un foglio di calcolo Excel.
La 'Temperatura di riferimento' definisce le rigidezze per gli oggetti che non hanno carichi di temperatura. Quando viene impostato un valore di riferimento, ad esempio, di 300 °C, il modulo di elasticità ridotto di quel punto della curva di temperatura viene applicato a tutte le aste.