Udostępnij:

Wytrzymałość Materiałów

Jak sprawdzić wyznaczone ekstremalne naprężenia normalne w programie SoldisPROJEKTANT?

W tym artykule dowiesz się w jaki sposób sprawdzić obliczenia ekstremalnych naprężeń normalnych przy zginaniu prostym w programie SoldisPROJEKTANT.

Modelowanie schematu statycznego i obciążenia

Obliczenia przeprowadzę dla belki wspornikowej wykonanej z kształtownika IPE 200  o schemacie statycznym i obciążeniu przedstawionym jak na poniższym rysunku.

Schemat statyczny i obciążenie belki
Rys. 1  Schemat statyczny i obciążenie belki 

Zaczynam od uruchomienia programu. Wyświetliło  się pierwsze okno dialogowe, w którym wybieram zadanie nowy.

Uruchomienie programu
Rys. 2 Uruchomienie programu

Kolejne okno pomijam klikając OK.

Uruchomienie programu
Rys. 3 Uruchomienie programu

Natomiast w ostatnim oknie wybieram typ konstrukcji „Rama 2D” i zatwierdzam wybór OK.

Uruchomienie programu
Rys. 4 Uruchomienie programu

W pierwszej kolejności określam charakterystykę geometryczną, poprzez wprowadzenie przekroju belki w zakładce ”Profile” z lewej strony ekranu.

Dodawanie nowego profilu
Rys. 5 Dodawanie nowego profilu

Automatycznie został dodany przekrój o nazwie profil nr 4. Zaznaczam wczytany przekrój poprzeczy i go usuwam (1) oraz wstawiam nowy profil (2).

Definiowanie nowego przekroju
Rys. 6 Definiowanie nowego profilu

W nowo otwartym oknie dialogowym wybieram nowy profil ”Walcowane” ⟶  ”Dwuteownik” ⟶  ”IPE 200” . Określenie rodzaju materiału, z którego jest wykonany przekrój nie jest konieczne przy obliczaniu naprężeń normalnych. Zatwierdzam wybór OK, a następnie zamykam edytor profili.

Definiowanie nowego przekroju
Rys. 7 Definiowanie nowego przekroju
Definiowanie nowego przekroju
Rys. 8 Definiowanie nowego profilu

W drugim kroku definiuje geometrię belki, której domyślną jednostką jest [m]. W pasku głównym przechodzę do zakładki ”Modelowanie” ⟶  ”Elementy” ⟶  ”Rysuj pręty” .

Modelowanie geometrii belki
Rys. 9 Modelowanie geometrii belki

W zakładce ”Profile” sprawdzam, czy mam zaznaczony nowy profil, który chcę nadać belce. Geometrie belki wprowadzam  przy pomocy klawiatury i myszki. Klikam w dowolnym miejscu w części   roboczej programu. Po kliknięciu utworzył się pierwszy węzeł.

Modelowanie geometrii belki
Rys. 10 Modelowanie geometrii belki

Następnie za pomocą myszki wskazuję kierunek rysowania, a za pomocą klawiatury określam długość belki wspornikowej, w tym przypadku 5. Wprowadzoną wartość zatwierdzam klawiszem ENTER. Otrzymałem w ten sposób element prętowy o zadanej długości z węzłem nr 1 na początku  oraz węzłem nr 2 na jego końcu.

Modelowanie geometrii belki
Rys. 11 Modelowanie geometrii belki

Teraz lewym przyciskiem myszy wskazuję węzeł nr 1, w którym chcę zamodelować utwierdzenie belki. Po kliknięciu wyświetliły mi się narzędzia szybkiego wyboru, jedną z nich jest funkcja ”Dodaj podporę” , którą wybieram.

Definiowanie podpory belki
Rys. 12 Definiowanie podpory belki

Otworzyło się nowe okno, w którym wybieram odpowiednią podporę tj. utwierdzenie i zatwierdzam wybór OK.

Definiowanie podpory belki
Rys. 13 Definiowanie podpory belki

Następnie przechodzę do definiowania obciążenia modelu. Program automatycznie uwzględnia ciężar własny przekroju belki. Muszę go wyłączyć, jeżeli obliczenia statyczne chcę prowadzić tylko w odniesieniu do przedstawionych obciążeń jak na przykładzie. Przechodzę do zakładki ”Obciążenie” z lewej strony ekranu i odznaczam grupę obciążenia ”Ciężar własny” .  

Odznaczenie ciężaru własnego belki
Rys. 14 Odznaczenie ciężaru własnego belki

Kolejno do schematu przyłożę obciążenie siłą skupioną o wartości 3kN, zlokalizowaną w węźle nr 2. W tym celu w pasku głównym przechodzę do zakładki ”Modelowanie” ⟶  ”Obciążenie” ⟶  ”Siła Skupiona”

Definiowanie obciążenia belki
Rys. 15 Definiowanie obciążenia belki

Następnie wskazuję element prętowy, do którego ma zostać przyłożone obciążenie. Wybór zatwierdzam przyciskiem ”Zastosuj” .

Definiowanie obciążenia belki
Rys. 16 Definiowanie obciążenia belki

Otworzyło się nowe okno ”Obciążenie” , w którym będę modelował siłę skupioną jako obciążenie zmienne o wartości 3kN w węźle numer 2.

Definiowanie obciążenia belki
Rys. 17 Definiowanie obciążenia belki

Dla tak zdefiniowanego modelu belki wspornikowej prowadzę obliczenia statyczne.

Model wspornikowej
Rys. 18 Model belki wspornikowej

Analiza statyczna

Przechodzę do zakładki ”Analiza” ⟶  ”Statyka” ⟶  ”Naprężenia” . W ten sposób otrzymałem wykres ekstremalnych naprężeń normalnych. Klikając na belkę uruchomiło się okno przeglądania wyników dla elementu w dowolnym wskazanym miejscu na jego długości.

Wykres naprężeń normalnych przy zginaniu prostym
Rys. 19 Wykres naprężeń normalnych przy zginaniu prostym

 

 

 

 

 

Tagi:
utwierdzenie podpora belka wspornikowa naprężenia SoldisProjektant