Estruturas de membranas e têxteis

Todos os dias, milhares de engenheiros de estruturas dimensionam componentes estruturais com a ajuda de fórmulas de dimensionamento que incluem a carga de encurvadura crítica. Mas de onde vêm estas fórmulas antigas que Leonardo Euler criou há mais de 200 anos e que formam a base dos três conceitos de dimensionamento da construção em aço?

Este artigo foca-se nas particularidades do dimensionamento de estruturas de membranas que têm requisitos específicos, tais como a determinação da forma e a geração de padrões de corte. Uma parte integral do dimensionamento destas estruturas é o processo de encontrar formas pré-esforçadas adequadas e gerar padrões de corte. O texto descreve resumidamente dois processos básicos no dimensionamento de estruturas de membrana. O objetivo é ilustrar a natureza física e demonstrar as instruções individuais com exemplos.

Este artigo mostra como gerenciar os dados de entrada para as configurações de design de barras e superfícies no suplemento de Análise de Tensões-Deformações.

Com o tipo de carga Formação de poças, pode considerar a ação da chuva em superfícies com múltiplas curvaturas tendo em consideração os deslocamentos de acordo com a análise de grandes deformações.

Este processo numérico de chuva analisa a geometria da superfície atribuída e determina quais os componentes da chuva que escoam e quais são os que se acumulam em poças (bolsas de água) na superfície. O tamanho da poça resulta numa carga vertical correspondente para a análise estrutural.

Por exemplo, esta função pode ser utilizada para a análise de geometrias de coberturas de membrana aproximadamente horizontais sujeitas a cargas de chuva.

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RF-ZUSCHNITT é ativado inicialmente na aba de opções nas configurações básicas de qualquer posição do RFEM. Esta ativação faz com que um novo objeto "Padrão de Corte" seja exibido na ramificação Dados do Modelo. Se a divisão das superfícies de membrana na posição base para o corte for muito grande, a superfície pode ser dividida em tiras correspondentes através de linhas de corte (linhas do tipo "Corte por duas linhas" ou "Corte por superfície de corte").

Subsequentemente, define-se um conjunto de entrada próprio para cada padrão de corte através do objeto "Padrão de Corte". Neste conjunto de entrada, linhas de limite, compensação e margens são definidas.

Passos de trabalho:

• Criação de linhas de corte
• Criação de padrões através da seleção de linhas de limite ou geração semi-automática
• Escolha livre da orientação das tramas de urdidura e trama por entrada angular
• Aplicação dos valores de compensação
• Definição opcional de diferentes compensações para as linhas de limite
• Diferentes margens (costura de solda, linha de limite)
• Exibição preliminar do padrão de corte na janela gráfica lateral sem iniciar o cálculo principal não linear

O cálculo não linear adota a geometria real da malha dos elementos de superfície planos, dobrados, de curvatura simples ou dupla do conjunto de padrões selecionado e nivela este elemento de superfície através da minimização da energia de distorção sob a suposição de um comportamento de material definido.

De forma simplificada, este método tenta comprimir a geometria da malha em uma prensa, assumindo um contato sem atrito, e busca um estado em que as tensões da nivelação no elemento de superfície estejam em equilíbrio no plano. Nesta disposição, é alcançado um mínimo de energia e um ótimo de precisão do corte. A compensação para urdidura e trama, bem como a compensação para linhas de limitação, são consideradas. Em seguida, os acréscimos definidos nas linhas de limitação são aplicados à geometria plana de superfície resultante.

Recursos:

• Minimização da energia de distorção no processo de nivelamento para cortes extremamente precisos
• Aplicação em quase todas as disposições de malha
• Identificação das definições de padrões vizinhos para manter comprimentos iguais
• Aplicação da malha no cálculo principal