Моделирование предварительного напряжения

Такое состояние может быть смоделировано при помощи конечного элемента 308 (форкопф) или же при помощи температурного воздействия.

Если величина предварительного напряжения для одиночного стержня известна, можно определить адекватное температурное воздействие на него.

Но для всей конструкции в целом назначить величину температурного воздействия Т для моделирования предварительного напряжения NПН сразу не удастся, так как податливость всех элементов конструкции по заданному направлению ещё не известна.

В качестве первого приближения нужно задать на конструкцию начальную температуру Тн любой величины, выполнить расчет конструкции на эту температуру, получить величину продольного усилия N в напрягаемом элементе, а затем окончательно назначить величину температурного воздействия:

Т Т н

Аналогично решается задача для случая, когда предварительному напряжению подвержено одновременно несколько стержней.

На рис.9.10.а показана расчетная схема фермы, где вводятся три разные величины предварительного напряжения Х1ПН, Х2ПН, Х3ПН в трёх разных стержнях.

Если величина температурного воздействия на первый стержень равна Т н1, то на другие стержни:

Т н2= Т н1; Т н3= Т н1.

Расчет на заданные температурные воздействия (рис.9.10.б) дает усилия в стержнях соответственно N1, N2, N3. Эти усилия противоположны по знаку усилиям предварительного напряжения.

После определения величины окончательно назначаются необходимые температурные воздействия в стержнях

Т1=А* Т н1; Т2=А* Т н2; Т3= А* Т н3

и окончательно решается задача по схеме (рис.9.10.в), куда добавляются и все другие необходимые загружения.

Усилия в стержнях, напрягаемых температурными воздействиями, противоположны по знаку усилиям от предварительного напряжения, поэтому расчет на заданные температурные воздействия рекомендуется выделять в отдельное загружение. Для остальных элементов конструкции знаки усилий не изменяются.

Если необходимо произвести выбор расчетных сочетаний усилий, рекомендуется:

-загружения температурными воздействиями объявить постоянными;

-выделить предварительно напрягаемые элементы в отдельный список для выбора коэффициентов расчетных сочетаний;

-по этому списку для загружения температурным воздействием задать коэффициенты со знаком минус.

Рис.9.10

9.13 Учёт прямой и косой симметрии

Если рассчитываемая схема имеет плоскости симметрии, то для уменьшения размерности задачи рекомендуется вводить в расчет часть схемы, ограниченную этими плоскостями.

На узлы, лежащие в плоскости прямой симметрии, налагаются связи, ортогональные этой плоскости, а при косой симметрии - параллельные ей. В табл.9.1 показано, по каким направлениям степеней свободы на эти узлы накладываются связи.

Таблица 9.1

	Симметрия
прямая	косая
Плоскости симметрии или параллельные ей	XOZ	XOY	YOZ	XOZ	XOY	YOZ
Налагаемые связи	Y,UX, UZ	Z,UX, UY	X,UY, UZ	X,Z, UY	X,Y, UZ	Y,Z UX

Если плоскость симметрии не параллельна ни одной из плоскостей общей системы координат, то наложение соответствующих связей можно выполнить с помощью локальной системы координат узла.

Если имеются абсолютно жёсткие связи, не совпадающие с направлением осей общей системы координат, то они реализуются также с помощью локальной системы координат узла.

Дата добавления: 2017-01-14