Linearizovaná analýza zborcení

Tenké modely se při axiálním zatížení mohou zbortit. Zborcení je definováno jako náhlá deformace, která vznikne v případě, že se uložená energie povrchové vrstvy (axiální) změní v ohybovou energii, aniž by došlo ke změně v externě působícím zatížení. Matematicky se při zborcení tuhost stane singulární. Přístup linearizovaného zborcení, který je zde použit, řeší problém eigenvalue (vlastní hodnoty) a odhaduje tak faktory mezního zatížení a přidružené tvary režimu zborcení.

Modely se mohou zbortit v různých tvarech a pod různým množstvím zatížení. Tvar modelu v průběhu zborcení se nazývá tvar režimu zborcení; zatížení se nazývá mezní zatížení. Analýza zborcení vypočítá určitý počet režimů podle zadání v dialogovém okně Vzpěr. Návrháře obvykle zajímá nejnižší režim (režim 1), protože je spojen s nejnižším mezním zatížením. Pokud je zborcení důležitým faktorem v návrhu, pomůže vám výpočet více režimů zborcení nalézt slabá místa modelu. Tvary režimů vám mohou pomoci upravit model nebo podpůrný systém, aby nedošlo ke zborcení v určitém režimu.

Software SOLIDWORKS Simulation nebere v úvahu vliv axiálních zatížení s odsazením (tj. vzdálených zatížení nebo zatížení, která nepůsobí na těžiště geometrického průřezu) v linearizované analýze zborcení. Teoreticky může působení odsazených zatížení dále snížit zatěžovací koeficienty zborcení vypočtené softwarem.

Chcete-li zohlednit vliv odsazených zatížení u modelů, které jsou náchylné ke zborcení, můžete vytvořit nelineární studii. Nelineární studie mohou postupně přepočítávat matici tuhosti a vzít tak v úvahu ohýbací a kompresní účinek, které excentrické zatížení v dané geometrii vyvolává.

V nelineární studii můžete také použít model plasticity materiálu, abyste přesněji předpověděli, zda dojde k selhání může dojít v důsledku rozrušení pevnosti materiálu nebo vlivem zborcení.

Kdy používat analýzu zborcení

Tenké díly a sestavy s tenkými součástmi, které jsou zatíženy v axiálním směru, se mohou zbortit i pod relativně malým axiálním zatížením. Takové konstrukce mohou selhat v důsledku zborcení i v případě, že jsou hodnoty napětí hluboko pod kritickou úrovní. U takových konstrukcí se mezní zatížení stává důležitým faktorem v návrhu. U rozměrných konstrukcí není analýza zborcení obvykle nutná, protože k selhání dojde dříve kvůli vysokému napětí.