Képlékeny analízis
A képlékeny analízis egy nemlineáris anyagmodellen alapuló modul a FEM-Design-ban, amely kibővíti a szerkezeti analízis funkcionalitását, és lehetővé teszi pontosabb és valósághűbb szerkezet-mechanikai számítás végrehajtását minden felhasználó számára a mindennapi tervezési projektjeik során. Az acél- és vasbetonszerkezetek ilyen alapon történő számításával a képlékeny tartalékok kihasználhatók, így anyagfelhasználás szempontjából gazdaságosabb szerkezet tervezhető.
Vasbeton héjszerkezetek (lemezek, falak és héjak) esetében a modulban komplex és valósághű nemlineáris anyagmodell érhető el, mely többek között a beton keményedését és berepedt modellezését teszi lehetővé morzsolódási kritérium figyelembevételével és a betonacélok képlékenyedésével. Acél héjszerkezetek esetén is nemlineárisan képlékeny teherbírás-számítást tesz lehetővé, az acél anyag megfolyásának figyelembevételével az adott folyási törvény alapján, miután az anyag elérte rugalmas viselkedése végét. Az acélrudak (gerendák és oszlopok) számításához szintén képlékeny anyagmodellt használhatunk.
A vasbeton fal kapcsolatok, fa kapcsolatok, hegesztett kapcsolatok, és minden más kapcsolat esetén képlékeny karakterisztikával modellezhető a kapcsolóelem a szerkezeti elemek között.
A képlékeny analízis legfontosabb jellemzői
Alacsonyabb költségek
A pontosabb elemzés figyelembe veszi a falak, lemezek és héjak valós viselkedését, és optimális terheléselosztást biztosít. Az anyagi megtakarítás akár 30% is lehet.
Megnövelt biztonság
A pontosabb számítási modellekkel a szerkezet valós viselkedését ismerhetjük meg. A terhelési utak pontosabbak, így közelebb állnak a valósághoz, emellett a réteges héjmodellből fakadóan a végső teherbírásban a nyomatékok és metszeterők egymásra hatása (coupling) is figyelembe van véve, ellentétben a legtöbb kézi számítással.
Termelékenység
Egyetlen modellt lehet használni az igénybevételek számítására, valamint a betonacél és beton tervezésére. Egy és ugyanazon modellben a vasbeton kompozit egymásra ható elemei modellezhetők nemlineáris anyagmodell szintjén is.
Megnövelt biztonság és anyagmegtakarítás a vasbeton tervezésben
A beton anyag nemlineáris viselkedése komplex analízist és tervezést tesz lehetővé például falakra, faltartókra, lemezekre, héjakra és alapozásokra. Alkalmazható bármilyen lemezszerkezetre, héjszerkezetre a nemlineáris viselkedés modellezésével, mely többek között a berepedést és a betonacélok megfolyását is figyelembe veszi. Az igénybevételek átrendeződése modellezhető a betonacélok figyelembevételével együtt. A modell tartalmazza a betonacél és beton teherbírását és alakváltozási korlátait 3D-s héjszerkezetek esetén.
Nézze meg a “Vasbeton héjak képlékeny analízise” videót
Tesztelt és ellenőrzött anyagmodell
A betonanyag nemlinearitása magában foglalja a biaxiális viselkedést: a feszültség-alakváltozás modell parabolával és kéttengelyű viselkedéssel modellezett, amely közelítőleg visszaadja a Kupfer-féle teszt adatokat. A berepedt húzott beton viselkedésének leírására többféle – a húzott zóna merevítő hatását figyelembe vevő – modell beállítható, a repedések modellezésére forgó repedés modell van alkalmazva. A nemlinearitás tartalmazza továbbá a bonyolult kölcsönhatási modelleket is, amelyek figyelembe veszik a beton nyomószilárdságának csökkenését keresztirányú repedés esetén, továbbá a lemez keresztirányú nyírómerevségének csökkenését a repedések hatására.
Minden nemlinearitásra vonatkozó beállítás a felhasználó által vezérlelhető: például a felhasználó kikapcsolhatja a húzószilárdságot a beton folyástörvényéből, vagy válaszhat a húzott zóna merevítő hatását figyelembe vevő modellek közül. Ez azt jelenti, hogy a modellt beállíthatjuk teherbírási határállapot és használhatósági határállapot számítására is.
A modell tartalmazza a betonacélokat, melyek képlékeny viselkedéssel és szakadónyúlással is rendelkezhetnek. Tehát mind a beton, mind a betonacél rendelkezhet alakváltozási korláttal is. A beton anyagmodelljében kiemelt figyelem van fordítva a biaxiális hatások kezelésére feszültségi és alakváltozási szinten is.
Kétirányban hajlított lemez különböző betonacél arányokkal x- és y-irányban, valamint különböző felső és alsó vasalással. A FEM-Design számításának összehasonlítása kísérleti eredményekkel, valamint más numerikus számításokkal.
A képlékeny számítással a szerkezeti acél viselkedése a rugalmas határ elérése után is követhető
Az acél rudak és oszlopok, valamint acél héjak (lemezek és falak) számításánál elérhető nemlináris képlékeny anyagmodell használatával a valósághoz sokkal közelebb álló eredményeket kaphatunk. A modell a Von-Mises folyási feltételt veszi alapul az adott szerkezeti elem típusra aktualizálva, héjak esetén figyelembe véve a feszültségek biaxiális hatását. A nemlineáris modell acél héjak esetén tartalmazhat alakváltozási korlátot is, amivel komplex globális tönkremeneteli mód modellezhető.
A fentieknek köszönhetően a valós teherbírás számítás történhet szerkezeti analízis szinten.
Nézze meg a képlékeny analízis videóját
Képlékenység a globális szerkezeti analízisben
Az anyag nemlinearitása segít a szerkezetek globális vizsgálatában is. Az összes kapcsolóelem is képlékeny karakterisztika alapján számolható.
Ez azt jelenti, hogy a kapcsolóelemek képlékeny kapacitásának elérése után a szerkezet valósághoz közelebb álló viselkedése modellezhető a globális szerkezeti modellben. Mindez anyagmegtakarítást és pontosabb szerkezeti viselkedésleírást eredményez. A felületi kapcsolóelemek képlékeny karakterisztikája alkalmazható a talaj teherbírásának modellezésére is.
A képlékeny analízis előnyei
Miért várna? Töltsd le a FEM-Design automatikus, 2 hetes ingyenes próbaverzióját, és kezdd el még ma!
A számításokat az alábbiak szerint végeztük el:
EuroCode- Belga nemzeti kiegészítés
- Brit nemzeti kiegészítés
- Dán nemzeti kiegészítés
- Holland nemzeti kiegészítés
- Észt nemzeti kiegészítés
- Finn nemzeti kiegészítés
- Német nemzeti kiegészítés
EuroCode
Belga nemzeti kiegészítés
Brit nemzeti kiegészítés
Dán nemzeti kiegészítés
Holland nemzeti kiegészítés
Észt nemzeti kiegészítés
Finn nemzeti kiegészítés
Német nemzeti kiegészítés- Magyar nemzeti kiegészítés
- Litván nemzeti kiegészítés
- Norvég nemzeti kiegészítés
- Lengyel nemzeti kiegészítés
- Román nemzeti kiegészítés
- Spanyol nemzeti kiegészítés
- Svéd nemzeti kiegészítés
Magyar nemzeti kiegészítés
Litván nemzeti kiegészítés
Norvég nemzeti kiegészítés
Lengyel nemzeti kiegészítés
Román nemzeti kiegészítés
Spanyol nemzeti kiegészítés
Svéd nemzeti kiegészítésTámogatott nyelvek:
- Magyar
- Angol
- Finn
- Francia
- Holland
- Lengyel
Angol
FranciaFEM-Design Wiki
A Képlékeny modullal és annak elméletével kapcsolatos összes részlet megtalálható a FEM-Design Wiki oldalán. Kattintson ide!
FEM-Design Blog
FEM-Design 23 – Nagyobb hatékonyság idő- és anyagmegtakarítással
Megjelent a FEM-Design 23, mely egy teljesen új 3D Híd modult, egy új Képlékeny analízis módszert, egy jelentősen megújult Dokumentációkészítőt és számos jelentős fejlesztést és élményt kínál a mindennapi FEM-Design használat során. A FEM-Design legújabb verziója újradefiniálja a jelen - általunk ismert - mérnöki tervezés hatékonyságát. Mint mindig, most is [...]
Digitális Építőipar Országjáró Szakmai Előadások (DÉOSZE)
Találkozzon a digitális építőipar kiemelkedő szereplőivel, köztük a StruSoft Kft-vel az Országjáró Szakmai Előadások (DÉOSZE) rendezvényein! Ismerje meg részleteiben a BIM-alapú tervezés előnyeit, lehetőségeit és legújabb követelményeit, illetve az azokat kielégítő tervező szoftverek legújabb fejlesztéseit! Soron következő esemény: 2023. október 26., Debrecen Regisztráció Helyszínek, előadások [...]
A FEM-Design alkalmazása egy cementgyári pernyesiló acélszerkezetének tervezése során
Buxtonban, Angliában egy acélszerkezetű silót létesített a helyi cementüzem. Mind a siló acél héjszerkezetét, mind annak alátámasztó acélszerkezeteit FEM-Design-ban tervezték. A tervezési feladatokat a magyar tulajdonú GMBS Design Kft. végezte el az osztrák TEC Group mérnöki és technológiai vállalat, mint beruházó megbízásából. A Projekt áttekintése A 2021-ben végrehajtott projekt [...]
