Расчет на температурные воздействия

Введение связей конечной жесткости

Расчет на заданные перемещения

Заданное перемещение в узле задается непосредственно на узел как нагрузка.

Положительная величина перемещения - совпадение с направлением соответствующей локальной оси узла.

Положительная величина заданного поворота - вращение против часовой стрелки, если смотреть с конца соответствующей локальной оси.

Если хотя бы в одном загружении предусматривается расчет на заданные перемещения по какому-либо направлению, то по этому направлению нельзя накладывать связь. В остальных загружениях такая связь может быть наложена программно.

Связь конечной жёсткости (или упруго податливая связь) применяется при моделировании упругого основания и любого упругого опирания узлов расчетной схемы. КЭ типа 51, реализующий такой тип связи, является одноузловым, ориентируется относительно осей глобальной системы координат и имеет единичную длину.

Допускается применение этого КЭ и в случае абсолютно жёстких связей, совпадающих с осями глобальной системы координат. При назначении жесткостей необходимо иметь в виду, что большие величины их могут ухудшить точность счета. Поэтому обычно рекомендуется задавать жесткости на 1 -2 порядка больше, чем погонные жесткости примыкающих стержней или цилиндрические жесткости пластин. Вычисленные в результате счета усилия в таких элементах облегчают проверку глобального равновесия схемы.

При расчете сооружений на температурные воздействия необходимо учитывать требования соответствующих рекомендаций по расчету сооружений конкретного класса. Так, например, при расчете каркасов следует иметь в виду, что задание температурного воздействия по всем элементам без учета податливости соединений элементов, а также возможных поворотов опор, может привести к чрезмерно завышенным усилиям, особенно в защемлённых стойках.

Если стержень подвержен действию перепада температуры, то более нагретые волокна его сечения сжаты, а менее нагретые - растянуты.

Частный случай, когда температура на верхних (ТВ) и нижних (ТН) волокнах симметричного сечения одинакова по величине и по знаку, то есть ТВ=ТН, вызывает только напряжения растяжения или сжатия, что аналогично равномерному расширению волокон вдоль оси стержня.

Другой частный случай, когда температура на верхних и нижних волокнах симметричного сечения одинакова и противоположна по знаку, т.е. ТВ = -ТН, вызывает только изгибные напряжения.

В общем случае температура в какой-либо точке на расстоянии Z от срединной плоскости сечения высотой H:

Т = (ТВ + ТH) /2 + (ТH - ТВ) Z/H.

Для крайних волокон (Z=H/2) симметричного относительно оси U1 сечения:

Т = (ТВ + ТH) /2 + (ТH - ТВ) /2.

Первое слагаемое определяет часть температурного воздействия, вызывающего равномерный нагрев сечения. Второе слагаемое определяет изгибные усилия, вызванные температурным перепадом.

При расчете несимметричных сечений величина изгибных напряжений от смещения оси C1 по высоте (ширине) сечения не корректируется

Всё сказанное распространяется и на конечные элементы оболочек.

Дата добавления: 2017-01-14