Pruty

Prut je zvláštní prvek nosníku, který může odolávat pouze axiální deformaci. Prohlédněte si konstrukci na následujícím obrázku:

Spoje v takových konstrukcích jsou navrženy tak, aby v nich nevznikaly žádné momenty. Jediná významná síla, která v každém členu vzniká, je osová síla. Osová síla je konstantní po celé délce každého členu a generuje napětí podél osy, které je v průřezu jednotné. Tyto členy jsou modelovány jako prvky prutů. Pruty se často používají ve stavitelských a konstrukčních aplikacích, jako například v mostech, střechách, ve sloupech vysokého napětí a dalších.

Prvek prutu je definován dvěma uzly. Každý uzel má 3 stupně volnosti, které jsou posuny ve 3 ortogonálních směrech. Prvek prutu na následujícím obrázku je v levém uzlu upevněn a na pravý uzel působí osová síla P. Axiální směr je podél délky nosníku nebo prutu a ne v jakémkoliv směru průřezu.

Napětí podél osy (Sx) =  P/A osový posun pravého uzlu (Ux) =PL/AE

kde:

P = osová síla podél délky prvku prutu

A = plocha řezu prutem

L = délka prutu

E = modul pružnosti.

Tuto rovnici lze zapsat ve tvaru Ux=P/(AE/L)= P/K, kde K=AE/L, což naznačuje, že prvek prutu je obdobou axiální pružiny s tuhostí k=AE/L.

Spoje

Spoje se shodují s bodem průniku profilu svařování. Bod průniku se doporučuje umístit do středu gravitace profilu svařování, abyste se vyhnuli nezamýšleným výsledkům.

Když je bod průniku ve středu gravitace, axiální zatížení generují pouze napětí podél osy.

Vlastnosti materiálu

Vždy je vyžadován modul pružnosti.

Hustota je vyžadována pouze v případě, že jsou uvažována gravitační zatížení.

Uchycení

Na spoje prutů lze aplikovat pouze posuvná uchycení. U každého uzlu (spoje) existují 3 posuvné stupně volnosti. Pevná a Nepohyblivá (bez posunutí) uchycení jsou u spojů prutů obdobná, protože se neuvažují žádné rotace. Můžete použít nulové nebo nenulové předepsané převody. Pokud se ve spoji setkávají pruty a nosníky, můžete použít rotace, ale budou platit pouze pro nosníky.

Zatížení

Na spoje a referenční body můžete použít koncentrované síly. Můžete také použít gravitaci. Program vypočítá gravitační síly podle zadaných zrychlení a hustot. Všimněte si, že se berou v úvahu pouze osové síly generované v prvcích. Všimněte si také, že prut ignoruje síly působící kolmo na něj.

Tvorba sítě

Pro tvorbu sítě nosníků a prutů nejsou k dispozici žádné volby. Členy nosníků a prutů jsou zobrazeny jako válce bez ohledu na skutečný tvar jejich průřezu.

Rovný konstrukční prvek označený jako prut je reprezentován jedním prvkem prutu. Odchylka axiální deformace je lineární a napětí podél osy je konstantní v průřezu a podél prutu.

Výsledky

Můžete zobrazit napětí a síly podél osy, posunutí a obrázky deformovaného tvaru. Síly a napětí prutu jsou v průřezu a podél daného prutu konstantní. Posunutí se mezi konci lineárně mění. Síly, namáhání a napětí v jiných směrech než v axiálním směru jsou nastaveny na nulu. Ve schématu napětí se každý prvek prutu zobrazuje jednou barvou. Síla v prutu se rovná napětí podél osy vynásobenému plochou průřezu.