Сечения

Для описания свойств стержня требуется поперечное сечение: характеристики поперечного сечения и связанные с ним свойства материала влияют на жесткость стержня.

Не каждое определенное сечение должно использоваться в модели. Таким образом, вы можете быстро моделировать варианты, не удаляя поперечные сечения. Однако переименовать сечения нельзя.

Диалоговое окно ' Новый раздел '

Имя

Вы можете установить любое имя для поперечного сечения и указать его значения. Если название совпадает с записью в библиотеке, RSTAB считывает сохраненные характеристики. Чтобы выбрать поперечное сечение в библиотеке, нажмите на кнопку в конце строки ввода. Процедура переноса сечений описана в главе Библиотека поперечного сечения.

Для сечений из библиотеки характеристические значения поперечного сечения заданы жестко и не подлежат изменению. Исключение составляют сдвиговые площади и размеры для неравномерных температурных нагрузок.

Для пользовательского имени поперечного сечения все значения необходимо задавать вручную. Вы можете использовать это сечение для определения внутренних усилий, но его расчет невозможен, так как невозможно определить точки напряжений.

Основы

Вкладка Основы управляет основными параметрами поперечного сечения.

Материал

Каждому сечению должен быть назначен материал. Вы можете выбрать его из списка уже определенных материалов. Кнопки рядом с полем ввода позволяют выбрать материал из библиотеки или задать его заново (см. главу Материалы).

Категории

Тип поперечного сечения

Для библиотечных сечений тип 'поперечного сечения' задан в соответствии с принятой классификацией (см. главу Библиотека поперечного сечения). Пользовательские сечения относятся к типу 'Основы'.

Список типов сечений

Способ производства

Для библиотечных сечений отображается способ производства профиля, который управляет определенными расчетными параметрами, например, линиями изгиба холодногнутых полых профилей.

Опции

Отключить жесткость на сдвиг

Учет жесткости на сдвиг приводит к увеличению деформаций из-за поперечных сил. Сдвиги играют второстепенную роль для катаных и сварных профилей. Однако для массивных поперечных сечений и деревянных профилей рекомендуется учитывать жесткость на сдвиг при расчете деформаций.

Отключить жесткость на кручение

Поле контроля учет жесткости на кручение доступно, если в основных данных активирована установка анализа Ворота кручения. В этом случае вы можете определить, будет ли учитываться жесткость на кручение сечения с семью степенями свободы.

Вращение сечения

Вращение сечения описывает угол вращения поперечного сечения. Вы можете задать угол вращения α' во вкладке Вращение сечения.

Определение поворота сечения и зеркальное отображение L-образного сечения

Для несимметричных сечений эта вкладка также предлагает возможность 'Зеркало' профиля. Таким образом, можно, например, привести L-профиль в правильное положение.

Если вы импортируете сечение из библиотеки или RSECTION, не нужно беспокоиться об угле поворота α'. RSTAB автоматически считывает этот угол. Однако для пользовательских профилей вы должны самостоятельно определять угол главных осей и затем адаптировать положение с помощью вращения сечения.

Гибридное сечение

Опция 'Гибрид' доступна для сечений типа 'Параметрическое - Толстостенное II', а также для профилей RSECTION, состоящих из нескольких материалов. Во вкладке Гибрид можно, например, назначать материал свойствам компонентов составных деревянных сечений.

Определение гибридного сечения

Модель тонкостенного

С помощью поля 'Модель тонкостенного' вы можете управлять, по какой теории определяются значения поперечного сечения для типов 'Стандарт - Сталь' и 'Параметрически - Тонкостенные'. Для толстостенного сечения, например, сдвиговые площади и момент инерции кручения определяются другим способом, так как аналитическое решение применимо только для тонкостенных сечений.

США - Нотация для значений поперечного сечения

Символы значений поперечного сечения различаются в соответствии с европейскими и американскими конвенциями. С помощью поля можно определить, будут ли, например, статические моменты обозначаться как S или Q.

Сглаживание напряжений для предотвращения особенностей

Сглаживание напряжений в первую очередь подходит для составных деревянных сечений, чтобы избежать особенностей в областях соединений. Там сдвиговые напряжения часто вызывают пики напряжений, которые негативно влияют на расчет. С помощью этой функции достигается более равномерное распределение напряжений.

Сравнение результатов без сглаживания напряжений (слева) и со сглаживанием напряжений (справа)

Значения поперечного сечения

В этом разделе приведены основные значения поперечного сечения. Дополнительные значения можно найти во вкладке Значения поперечного сечения.

Площади поперечного сечения

Площади поперечного сечения разделены на общую площадь 'Axial A' и площади для 'Сдвига A_y' и 'Сдвига A_z'. Площадь сдвига A_y связана с моментом инерции I_z, соответственно площадь сдвига A_z - с I_y.

В следующей специальной статье вы найдете информацию о вычислении сдвиговых площадей: https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/000966

Сдвиговые площади влияют на деформацию сдвига, которая особенно должна учитываться для коротких массивных стержней. Если вы изменяете сдвиговые площади, следует избегать крайне малых значений: сдвиговые площади находятся в знаменателе уравнений, что может вызвать численные проблемы.

Моменты инерции площади

Моменты инерции определяют жесткость поперечного сечения при воздействии изгибающих моментов: момент инерции кручения I_T описывает жесткость при повороте вокруг оси, моменты площади 2-го порядка I_y и I_z - жесткости при изгибе вокруг локальных осей y и z. Ось y считается "сильной" осью. Момент инерции к износу 2-го порядка I_ω описывает сопротивление против изгиба.

Для несимметричных профилей моменты инерции указаны относительно главных осей u и v сечения. Локальные оси сечения представлены на диаграмме сечения.

Характеристики сечения и оси L

Вы можете корректировать площади и моменты инерции сечений с помощью коэффициентов, которые вы определяете как 'модификацию структуры' для конкретного сечения (см. главу Преобразования структуры).

Наклон главных осей

Наклон главных осей описывает положение главных осей в отношении стандартной системы главных осей симметричных сечений. Для несимметричных профилей это угол α между осью y и осью u (положительный против часовой стрелки). Главные оси обозначаются y и z для симметричных профилей, а также u и v для несимметричных профилей (см. изображение Значения и оси сечения).

Наклон главных осей вычисляется по следующему уравнению:

Наклон главных осей для библиотечных профилей не подлежит редактированию. Однако вы можете повернуть сечение на пользовательский угол: для этого активируйте поле 'Вращение сечения' в разделе 'Опции' (см. раздел Вращение сечения).

Размеры (для неравномерных температурных нагрузок)

Размеры по ширине b и высоте h поперечного сечения необходимы для расчета температурных нагрузок.

RSECTION

При наличии сечения, созданного в RSECTION, вы можете открыть программу сечения и изменить сечение с помощью кнопки .

Значения поперечного сечения

Во вкладке Значения поперечного сечения детализированы характеристики поперечного сечения.

Характеристики параметрического сечения

Значения сечений параметрических профилей определяются с помощью RSECTION.

Статистика

Вкладка Статистика предоставляет обзор стержней в модели, которые используют это сечение. 'Общий вес' можно использовать, например, для стального списка или оценки стоимости.

Статистика сечения

Точки

Геометрия поперечного сечения определяется через точки. Они также являются основой для Линии.

Точки сечения

Координаты определяющих точек перечислены в таблице. Если вы выберете строку, эта точка будет выделена красным цветом на диаграмме сечения. В тонкостенных сечениях определяющие точки на средних линиях обозначены символом +. Генерированные контрольные точки для дуг обозначены символом замка с +. Точки на границах сечения определяются толщинами элементов.

Для дуг в разделе 'Параметры' помимо координат точки можно прочитать параметры дуги.

Линии

Точки сечения соединены линиями, чтобы описать геометрию сечения через его контур. Линии также являются основной для Части.

Линии cечения

Определяющие точки линий, а также типы и длины линий указаны в таблице. Если вы выберете строку, эта линия будет выделена красным цветом на диаграмме сечения.

Части

Из контурных линий сечения образуется одна или несколько частей.

Части сечения

Для каждого состава поперечного сечения указываются определяющие линии, материал, площадь сечения и масса на единицу длины.

Точки напряжения

Вкладка Точки напряжения состоит из четырех подкаталогов. Здесь вы можете увидеть координаты точек напряжения, статические моменты и координаты кручения с соответствующими толщинами (для тонкостенных сечений), а также расчетные напряжения по тонкостенной теории TWA (для тонкостенных сечений) и методом конечных элементов FEM.

Проверка точек напряжений и характеристик сечений

Вы можете проверить распределение сечения и напряжений на диаграмме сечения: кликните в столбце значения или выберите тип в списке под графиком.

FE-сетка

Последняя вкладка управляет настройками для FE-сетки, на основе которой определяются значения поперечного сечения и расчетные напряжения.

Сетка КЭ сечения

Два поля ввода позволяют управлять дискретизацией. Коэффициент меньше 1 приводит к более тщательно детализированной сетке, коэффициент больше 1 - к более грубой сетке. Обычно здесь не требуется никаких изменений.