Analiza Plastyczna

Analiza plastyczna to moduł nieliniowości materiałowej w FEM-Design, który rozszerza możliwości analizy konstrukcji i umożliwia dokładne oraz realistyczne analizy konstrukcyjne bez kompromisów dla każdego użytkownika i codziennych projektów. Pozwala na oszczędność materiału i zwiększenie bezpieczeństwa konstrukcji stalowych i żelbetowych.

Zwiększone bezpieczeństwo i oszczędność materiału w analizie konstrukcji betonowych

Nieliniowość materiałowa betonu może być wykorzystana do przeprowadzenia pełnej analizy i projektowania konstrukcji w płaskim stanie naprężeń, takich jak ścian i tarcze żelbetowe czy ściany szczelinowe. Model można zastosować do dowolnej płyty w celu odwzorowania nieliniowego zachowania z zarysowaniem i uplastycznieniem zbrojenia. Redystrybucja sił wewnętrznych może zawierać zachowanie z uwzględnieniem rzeczywistych prętów zbrojeniowych. Ponadto konstrukcje 3D, takie jak trzony żelbetowe i systemy ścian usztywniających są dobrymi zastosowaniami dla tego modułu. Model zawiera kontrolę maksymalnych odkształceń prętów zbrojeniowych i betonu, zdolności obrotowe płyt oraz zdolności odkształceń ścian, które można realistycznie sprawdzić w modelu 3D.

Obejrzyj film o module Analiza Plastyczna dla powłok żelbetowych

Przetestowany i zweryfikowany model materiałowy

Nieliniowość materiałowa betonu obejmuje wszystkie możliwe nieliniowości materiałowe strony ściskanej: model naprężenie odkształcenie odwzorowany przy użyciu paraboli oraz by osiowy, co aproksymuje dane z testów Kuplera. Zachowanie strony rozciąganej obejmuje wiele modeli usztywnienia przy rozciąganiu opisujących realistyczne zachowanie zbrojonego betonu przy rozciąganiu po pojawieniu się rys, z zastosowaniem teorii obracających się rys. Nieliniowość obejmuje także złożone modele interakcji, które uwzględniają redukcję wytrzymałości na ściskanie w wyniku zarysowania betonu oraz zmniejszenie sztywności ścinania w kierunku grubości płyty spowodowane zarysowaniem.

Wszystkie te modele mogą być dostosowane przez użytkownika: na przykład użytkownik może wyłączyć nośność na rozciąganie betonu lub zastosować bardzo kruchy model betonu. Oznacza to, że modele można skonfigurować zarówno do analizy nośności w stanie granicznym nośności (analiza po bezpiecznej stronie dla warunków obliczeniowych), jak i do analizy zachowania w stanie granicznym użytkowania dowolnej konstrukcji żelbetowej z realistycznym rozkładem sztywności.

We wszystkich modelach uwzględniono wszystkie pręty i siatki zbrojeniowe wraz z ich długościami zakotwienia. Zarówno beton, jak i zbrojenie posiadają modele zniszczenia. Modele zniszczenia betonu są konfigurowalne i uwzględniają by osiowy charakter ostatecznego zniszczenia betonu przy ściskaniu.

Zginanie dwukierunkowe płyty z różnymi udziałami zbrojenia w kierunkach x i y oraz różnymi zbrojeniami w warstwie górnej i dolnej. Model FEM-Design porównany z wynikami testu rzeczywistej płyty oraz z innymi modelami numerycznymi.

Analiza nie zatrzymuje się na granicy plastyczności w analizie stali

Nieliniowość materiałowa wprowadza doskonale plastyczny model materiału dla konstrukcji stalowych płytowych, belek i słupów. Model wykorzystuje teorię plastyczności Von Mięsa, aby uwzględnić dwukierunkowość naprężeń. Model zawiera również model zniszczenia dla płyt, dzięki czemu można automatycznie sprawdzić maksymalne odkształcenie, a także analizować złożone tryby uszkodzeń.

Nieliniowość materiałowa sprawia, że analiza konstrukcji płytowych jest bardziej realistyczna. Można uwzględnić efekty płynięcia materiału. Rzeczywistą nośność graniczną można analizować dzięki wbudowanemu by osiowemu modelowi zniszczenia. Ponadto można weryfikować detali. W modelach belek moduł plastyczny umożliwia analizę plastyczną dla przekrojów.

Obejrzyj film o module Analiza Plastyczna dla stali

Plastyczność w globalnej analizie konstrukcji

Nieliniowość materiałowa pomaga również w analizie globalnej konstrukcji. Wszystkie połączenia, w tym elementy żelbetowe, drewniane oraz połączenia belek, można obliczać z uwzględnieniem nośności plastycznej.

Oznacza to, że można analizować realistyczne zachowanie po osiągnięciu nośności połączeń oraz uzyskać pełną nośność całej konstrukcji. Wszystko to przekłada się na oszczędność materiału i poprawne zachowanie konstrukcji. Plastyczność połączeń powierzchniowych może być wykorzystana do modelowania utraty nośności podłoża po osiągnięciu jego nośności.

Zalety Analizy Plastycznej

Po co czekać? Wypełnij poniższy formularz, aby pobrać licencję testową FEM-Design i rozpocząć swoją podróż już dziś!

Wiki FEM-Design

Pełne informacje o module Plastic Analysis i teorii można znaleźć na Wiki FEM-Design, klikając tutaj.

FEM-Design Blog