PropertyManager Použít-upravit nosník

Definuje nosník nebo vyztužený nosník, podmínky spoje a vlastnosti profilu vybraných nosníků. U nosníků můžete řídit přenos sil a momentů na každý koncový spoj. Můžete tak uvolnit (nastavit na nulu) libovolnou složku sil a momentů působící na koncovém spoji. Všimněte si, že uchycení se vztahují ke spojům, tudíž ke všem koncům nosníků, které se stýkají ve spoji.

Koncová podmínka spoje určuje, zda se síly a momenty mohou přenášet mezi nosníkem a jinými nosníky připojené ke společnému spoji. Pomocí omezení na spoji lze uplatnit pouze omezení počtu stupňů volnosti spojené s aktivními podmínkami spoje. Pokud například definujete konec nosníku jako Závěs a na příslušný spoj použijete omezení Pevný, může se daný konec nosníku volně otáčet i přes definované omezení Pevný. A naopak: pokud definujete konec nosníku jako Pevný a použijete na příslušný spoj omezení Nepohyblivý, bude se konec nosníku moci otáčet, ale momenty se budou přenášet na všechny připojené nosníky, které mají na tomto spoji také omezení Pevný.

Ve stromu studie simulace klepněte pravým tlačítkem na definici nosníku a klepněte na Upravit definici.

Typ

Nastavuje typ elementu pro vybraný profil.

Nosník Element nosníku odolává axiálním, ohybovým a torzním zatížením.
Prut Element prutu může odolávat pouze axiálním zatížením podobně jako axiální pružina.
Zobrazit směr nosníku Přepíná zobrazení směru nosníku v grafické ploše. Červená šipka zobrazuje kladný axiální směr, zelená šipka zobrazuje kladný směr 1 a modrá šipka zobrazuje kladný směr 2 vybraných nosníků.
Síly a napětí nosníku jsou uvedeny podle místního souřadného systému nosníku. Nosníky nebo pruty, na které působí axiální tlaková zatížení, mají záporné napětí podél osy a nosníky, na které působí axiální tahová zatížení, mají napětí podél osy kladné.

1. Koncový spoj

Nastavuje síly a momenty na Konci 1 nosníku. Používá se pouze pro nosníky.

Konec 1 a Konec 2 trámu jsou v grafické ploše zvýrazněné různými barvami.
Pevné Na tomto konci nejsou uvolněny žádné síly nebo momenty. Pokud jsou na přidružený spoj použitá uchycení, podmínka uchycení plně definuje přenos sil a momentů. Pokud není použité žádné uchycení, v přidruženém spoji je předpokládána spojitost. Nepoužijte tuto volbu pouze v případě, že k uvolnění (nastavení na nula) složek sil a momentů na tomto konci máte důvod.
Čep Konec se může volně otáčet a nepřevádí do spoje žádné momenty. Použijte tuto podmínku na všechny konce nosníků stýkající se ve spoji a definujte tak spoj jako přechodový pant.
Vedení Konec se může volně posouvat a nepřevádí do spoje žádné síly.
Ručně Pro každou složku síly a momentu ručně zadejte, zda je nulová.

Čep - 1. směr

Výběrem této volby můžete nastavit moment vzhledem k prvnímu směru řezu na nula. Konec se může otáčet kolem tohoto směru.

Čep - 2. směr

Výběrem této volby můžete určit, zda je moment vzhledem k druhému směru řezu roven nule. Konec se může otáčet kolem tohoto směru.

Čep - podél nosníku

Výběrem této volby můžete určit, zda je moment vzhledem k axiálnímu směru nosníku roven nule. Konec se může otáčet kolem tohoto směru.

Vedení - 1. směr

Výběrem této volby můžete určit, zda je síla v prvním směru řezu rovna nule. Konec se může posouvat podél tohoto směru.

Vedení - 2. směr

Výběrem této volby můžete určit, zda je síla v druhém směru řezu rovna nule. Konec se může posouvat podél tohoto směru.

Vedení - podél nosníku

Výběrem této volby můžete určit, zda je síla v axiálním směru nosníku rovna nule. Konec se může posouvat podél tohoto směru.

2. Koncový spoj

Nastavuje síly a momenty na nosníku. Možnosti jsou podobné jako .

Vlastnosti řezu

Pro profily využívající svařované profily z databáze SOLIDWORKS vypočítává simulace vlastnosti profilu. Pro zkosené nosníky vypočítává simulace po vytvoření sítě těl nosníku vlastnosti řezu při zvolených průřezech napříč délkou nosníku. Pro vlastní profily nosníku zadejte uživatelem definované vlastnosti profilu.

Dialogové okno Detaily nosníku uvádí vlastnosti řezu nosníku. Klikněte pravým tlačítkem na tělo nosníku a vyberte možnost Detaily.

Jednotky Jednotka délky pro výpočet torzní konstanty a vzdálenosti pro maximální torzní smyk.
Torzní konstanta (K) Zobrazí konstantu torzní tuhosti (délka umocněná na čtvrtou). Torzní konstanta je funkcí průřezu nosníku.
Software vypočítává torzní konstanty pro většinu profilů nosníku. Vzorce torzních konstant pro různé průřezy naleznete v dokumentu Formulas for Stress and Strain, Roark and Young, Chapter 9, Table 20.
Vzdálenost pro max. smyk (CTOR).
Maximální vzdálenost od středu smyku řezu k nejvzdálenějšímu bodu řezu (poměr opsané kružnice se středem ve středu smyku).

Maximální torzní smykové napětí je vypočítáno z: τ max = (T / K)* CTOR, kde T je použitý krut.
Faktor smyku Faktor smyku popisuje nerovnoměrné rozložení smykového napětí po průřezu nosníku a je zahrnut do výpočtu deformace ve smyku nosníku. Jeho hodnota závisí na tvaru průřezu a na Poissonově konstantě materiálu přiděleného k nosníku.
Simulace odvozuje faktor smyku nosníků s libovolnými průřezy na základě numerické metody popsané v publikaci Isoparametric Elements for Cross-sectional Properties and Stress Analysis of Beams, Karan S. Surana, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol 14, 475-497 (1979).

U většiny nosníků s obdélníkovým průřezem je faktor smyku 5/6. U obdélníkových nosníků s různými poměry výšky a hloubky a různými hodnotami Poissonovy konstanty může mít faktor smyku i jinou hodnotu než 5/6. Viz následující tabulka.
Obnovit Obnoví proměnné na jejich výchozí hodnoty.

Následující tabulka uvádí faktory smyku pro obdélníkové nosníky s různými poměry výšky a hloubky a hodnotami Poissonovy konstanty (v).

Odkaz: Shear correction factors in Timoshenko’s beam theory for arbitrary shaped cross-sections, F. Gruttmann and W. Wagner, Computational Mechanics, Vol 27, 199-207 (2001)

Poměr výšky a hloubky Poissonova konstanta, ν = 0 Poissonova konstanta, ν = 0,25 Poissonova konstanta, ν = 0,5
2 0,8333 0,8331 0,8325
1 0,8333 0,8295 0,8228
0.5 0,8333 0,7961 0,7375
0,25 0,8333 0,6308 0,4404