Menedżer właściwości PropertyManager Zastosuj/edytuj belkę

Definiuje belkę lub kratownicę, warunki połączeń i właściwości przekroju dla wybranych belek. W przypadku belek użytkownik steruje przenoszeniem sił i momentów do każdego końca. Pozwala to na uwolnienie (ustawienie na zero) dowolnych z komponentów siły i momentu na końcu. Należy zwrócić uwagę, że umocowania stosują się do połączeń, a co za tym idzie do wszystkich końców belek, które spotykają się w połączeniu.

Stan końca połączenia określa, czy siły i momenty mogą przenosić się pomiędzy belką i innymi belkami, które łączą się ze wspólnym połączeniem. Umocowanie na połączeniu może stosować jedynie stopnie swobody związane z aktywnymi warunkami połączenia. Na przykład, jeżeli zdefiniujemy koniec belki jako zawias i zastosujemy do skojarzonego połączenia umocowanie nieruchome, określony koniec belki może nadal swobodnie się obracać pomimo nieruchomego umocowania. I odwrotnie, jeżeli zdefiniujemy koniec belki jako sztywny i zastosujemy umocowanie nie poruszające się do skojarzonego połączenia, koniec belki będzie mógł się obracać, ale przetransferuje momenty do wszelkich połączonych belek, które również mają sztywny koniec na tym połączeniu.

W drzewie badania Simulation kliknąć prawym przyciskiem myszy definicję belki, a następnie kliknąć Edytuj definicję.

Typ

Określa typ elementu dla wybranych członów konstrukcyjnych.

Belka Element belki stawia opór obciążeniom osiowym, zginającym i skrętnym.
Kratownica Element kratownicy może stawiać opór tylko obciążeniom osiowym tak jak sprężyna osiowa.
Pokaż kierunek belki Przełącza widoczność kierunków belek w obszarze graficznym. Czerwona strzałka wskazuje dodatni kierunek osiowy, zielona strzałka wskazuje dodatni kierunek 1, a niebieska strzałka wskazuje dodatni kierunek 2 dla wybranych belek.
Siły i naprężenia belki są wyszczególnione w odniesieniu do lokalnego układu współrzędnych belki. Belki lub kratownice pod wpływem osiowych obciążeń ściskających wykazują ujemną wartość naprężenia osiowego belki, a belki pod wpływem osiowych obciążeń rozciągających wykazują dodatnią wartość naprężenia osiowego belki.

Połączenie końcowe 1

Ustawia siły i momenty na Końcu 1 belki. Używane tylko dla belek.

Koniec 1 i Koniec 2 belki są podświetlone w obszarze graficznym różnymi kolorami.
Sztywne Żadne siły ani momenty nie są uwalniane na tym końcu. Jeżeli do skojarzonego połączenia są zastosowane umocowania, to warunek umocowania całkowicie definiuje przenoszenie (transfer) sił i momentów. Jeżeli nie są zastosowane żadne umocowania, to w skojarzonym połączeniu zakłada się ciągłość. Opcji tej należy używać, chyba że istnieją powody uwolnienia (ustawienia na zero) komponentów siły lub momentu na tym końcu.
Zawias Koniec może obracać się swobodnie i nie przenosi żadnych momentów do połączenia. Warunek ten należy stosować do wszystkich końców belek spotykających się we wspólnym połączeniu, aby zdefiniować połączenie jako zawias pośredni.
Suwak Koniec może wykonywać swobodne ruchy translacyjne i nie przenosi żadnych sił do połączenia.
Ręczne Dla każdego komponentu siły i momentu należy ręcznie określić, czy jego znana wartość wynosi zero.

Zawias - 1szy kierunek

Opcję tą należy wybrać, aby ustawić zerowy moment względem pierwszego kierunku przekroju poprzecznego. Koniec może obracać się względem tego kierunku.

Zawias - 2gi kierunek

Opcję tą należy wybrać, jeżeli wiadomo, że moment względem drugiego kierunku przekroju poprzecznego wynosi zero. Koniec może obracać się względem tego kierunku.

Zawias - Wzdłuż belki

Opcję tą należy wybrać, jeżeli wiadomo, że moment względem kierunku osiowego belki wynosi zero. Koniec może obracać się względem tego kierunku.

Suwak - 1szy kierunek

Opcję tą należy wybrać, jeżeli wiadomo, że siła w pierwszym kierunku przekroju poprzecznego wynosi zero. Koniec może wykonywać ruchy translacyjne wzdłuż tego kierunku.

Suwak - 2gi kierunek

Opcję tą należy wybrać, jeżeli wiadomo, że siła w drugim kierunku przekroju poprzecznego wynosi zero. Koniec może wykonywać ruchy translacyjne wzdłuż tego kierunku.

Suwak - Wzdłuż belki

Opcję tą należy wybrać, jeżeli wiadomo, że siła w kierunku osiowym belki wynosi zero. Koniec może wykonywać ruchy translacyjne wzdłuż tego kierunku.

Połączenie końcowe 2

Ustawia siły i momenty na belki. Opcje są podobne do .

Właściwości przekroju

Symulacja oblicza właściwości przekroju dla członów konstrukcyjnych wykorzystujących profile konstrukcji spawanej z bazy danych SOLIDWORKS. Dla belek zwężanych po utworzeniu siatki obiektów belek Simulation oblicza właściwości przekroju w wybranych przekrojach poprzecznych na całej długości belki. W przypadku dostosowanych profili belek wymagane jest wprowadzenie właściwości przekroju wyznaczonych przez użytkownika.

Okno dialogowe Szczegóły belki wyświetla właściwości przekroju belki. Kliknąć prawym przyciskiem myszy obiekt belki, a następnie kliknąć Szczegóły.

Jednostki Jednostka długości dla obliczenia stałej skręcania i odległości dla maksymalnego skręcania ścinającego.
Stała skręcania(K) Wyświetla stałą sztywności skrętnej (długość do czwartej potęgi). Stała skręcania jest funkcją przekroju belki.
Oprogramowanie oblicza stałą skręcania dla większości profili belek. Aby uzyskać wzory stałych skręcania dla różnych przekrojów, patrz Formulas for Stress and Strain, Roark and Young, rozdział 9, tabela 20.
Odległość dla max ścinania (CTOR)
Maksymalna odległość od środka cięcia odcinka do najdalszego punktu przekroju (promień wpisanego okręgu wyśrodkowanego w środku cięcia).

Maksymalne skręcające naprężenie ścinające jest wówczas obliczane z wzoru: τ max = (T / K)* CTOR, gdzie T jest zastosowanym momentem obrotowym.
Współczynnik ścinania Współczynnik ścinania uwzględnia niejednorodny rozkład naprężenia ścinającego w przekroju belki i jest brany pod uwagę przy obliczaniu deformacji ścinania belki. Jego wartość zależy od kształtu przekroju poprzecznego i współczynnika Poissona materiału przypisanego do belki.
Symulacja wyznacza współczynnik ścinania dla belek o dowolnych przekrojach w oparciu o metodę numeryczną opisaną w artykule Isoparametric Elements for Cross-sectional Properties and Stress Analysis of Beams (Elementy izoparametryczne dla właściwości przekroju poprzecznego i analiza naprężeń belek), Karan S. Surana, International Journal for Numerical Methods in Engineering, tom 14, 475-497 (1979).

Dla większości belek o prostokątnym przekroju poprzecznym współczynnik ścinania wynosi 5/6. W przypadku belek prostokątnych o różnych współczynnikach wysokości do głębokości i zmiennych wartościach współczynnika Poissona współczynniki ścinania mogą się różnić od 5/6. Patrz: poniższa tabela jako punkt odniesienia.
Zresetuj Przywraca zmienne do ich domyślnych wartości.

W poniższej tabeli podano współczynniki ścinania dla belek prostokątnych o różnym stosunku wysokości do głębokości oraz współczynniku Poissona (v).

Literatura: Współczynniki korekcji ścinania w teorii belek Tymoszenki dla dowolnie ukształtowanych przekrojów, F. Gruttmann i W. Wagner, Computational Mechanics, Tom 27, 199–207 (2001)

Stosunek wysokości do głębokości Współczynnik Poissona, v = 0 Współczynnik Poissona, v = 0,25 Współczynnik Poissona, v = 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