Тема 5. Принципи побудови скінченно-елементних моделей. Характеристики жорсткості елементів розрахункової схеми.

5. Задання жорсткості елементам розрахункової схеми.

Для кожного типу скінченного елемента розрахункової схеми задається певний набір характеристик жорсткості, необхідних для проведення розрахунку його напружено-деформованого стану (НДС).

Для стержневих елементів характеристики жорсткості можуть   бути задані одним із наступних способів:

1)    розміри для перерізів стандартної форми (прямокутник, круг тощо);

2)    чисельні характеристики жорсткості:

EF поздовжня жорсткість;

y – згинна жорсткість відносно осі Y1;

EIz – те саме, відносно осі Zl;

k – жорсткість на кручення;

GFy зсувна жорсткість відносно осі Y1 (уздовж осі Zl);

GFz – те саме, відносно осі Z1 (уздовж осі Y1).

3)    характеристики сталевих профілів та їхні комбінації з бази типових перерізів сталевого прокату;

4)    характеристики перерізів нестандартної форми, що обчислюються за допомогою системи КС-САПР.

Крім того, додатково можуть бути задані такі характеристики:

  • жорсткі вставки уздовж осей місцевої системи координат;
  •  ядрові відстані перерізів – по два числа для кожної з осей інерції при заданні чисельних характеристик;
  • величина кута чистого обертання;
  •   параметри пружної основи А, С1, С2, де А – ширина чи висота перерізу, С1 i C2 – коефіцієнти постелі по моделі Пастернака;
  • ознака врахування зсуву при складанні матриці жорсткості.

Для перерізів, що задані за допомогою стандартних перерізів і бази перерізів сталевого прокату, характеристики жорсткості обчислюються автоматично. Якщо характеристики жорсткості перерізів стержнів задані чисельно і при цьому необхідно виконати обчислення розрахункових сполучень зусиль (РСЗ), то обов’язково мають бути задані розміри ядрових відстаней.

Для плоских скінченних елементів задаються: Е – модуль пружності, v – коефіцієнт Пуассона і δ – товщина елемента.

Для просторових скінченних елементів задаються Е – модуль пружності та v – коефіцієнт Пуассона.