Kihajlási hossz számítása kihajlási alak alapján

Bevezetés #

Az AXISVM programban az acél és fa méretezési elemek stabilitás vizsgálatához szükséges fontos paraméter a kihajlási hossz. A kihajlási hossz a szerkezeti elem megtámasztási és befogási viszonyaitól függ. A programban jelenleg megadható közvetlenül a kihajlási hossz, a kihajlási hossz szorzó (befogási tényező), illetve acél méretezési elem esetében van egy automatikus számítási lehetőség is.

Problémafelvetés #

Egy összetett szerkezet esetében, ahol nem kézenfekvő, hogy mit kell alkalmazni, nehézségek adódhatnak ezen értékek megadásánál. Például az alábbi, híd jellegű szerkezet estében a jelölt felső övet vizsgálva kell meghatározni a kihajlási hosszat/ hossz szorzót. A vizsgált elem szelvénye HEB180 és hossza 13,60 m. A Ky-t szeretnénk meghatározni, ami a rácsozás síkjára merőleges kihajlást jellemzi.

Ennek a problémának a megoldásához nyújt segítséget az X8-as verziótól elérhető Kihajlási hossz számítása kihajlási alak alapján, mely a Kihajlás analízis eredménye alapján közvetlenül a kihajlási alakból számítja a kihajlási hossz szorzót / kihajlási hosszat.

A módszer használatának bemutatása #

Ennek a funkciónak a használatához szükséges, hogy legyen eredménye a Kihajlás analízisnek (Kihajlás fül). Ez utóbbiban ajánlott olyan terhet, teherkombinációkat választani, ami mértékadó a vizsgálni kívánt méretezési elemre.

Ezt követően az Acéltervezés fülön az adott rúd méretezési paramétereinek beállításánál kihajlási hossz szorzó esetén az ikonra kattintva, vagy kihajlási hossz esetén a … -ra kattintva érhetjük el ezt a funkciót.

A felugró ablak bal oldalán a kihajlásban futtatott teheresetek és teherkombinációk listája van, amik tetszőlegesen ki és bekapcsolhatóak. Középen egy összefoglaló táblázat van, és a jobb oldalon a kijelölt stabilitási alak elmozdulás ábrája látható.

A táblázat utolsó, Kijelölés oszlopában választhatjuk ki a releváns alakot. A program úgynevezett érzékenységi tényezőket határoz meg, melyek segítséget nyújtanak a választáshoz. Az egyes érzékenységi tényezők a táblázat oszlopok sorrendjében a következők:

  • Irány érzékenységi tényező: Sdir

→ Megmutatja, hogy a méretezési elem deformációs energiájának hányad része származik az adott tengely körüli kihajlásból. Az adott tengely körüli tiszta kihajlás esetén értéke 100%. Csökkent értéke ellenkező síkú kihajlás vagy elcsavarodás jelenlétére utal. Utóbbi esetben a vizsgált síkbeli elmozdulás kiforduláshoz is tartozhat.

  • Szerkezeti érzékenységi tényező: Sstruct

→ Megmutatja, hogy a teljes szerkezet deformációs energiájának hányad része származik a méretezési elem adott tengely körüli kihajlásából. A méretezési elem lokális kihajlása esetén értéke 100%. Csökkent értéke arra utal, hogy a stabilitásvesztésben nem vagy nem csak a kijelölt méretezési elem játszik szerepet.

  • Kihajlási alak érzékenységi tényező: Smode

→ A méretezési elem adott kihajlási alakhoz tartozó deformációs energiájának és a kiszámolt pozitív sajátértékű alakokra összegzett energia hányadosa. Nagy értéke jelzi azokat a kihajlási alakokat, amelyekben a méretezési elem deformációja az adott kihajlási tengely körül jelentős. Legfőképpen ez az érték mutatja meg, hogy melyik kihajlási alakokat érdemes átnézni.

A megfelelő kihajlási alak kiválasztásának ajánlott szempontjai: Az Smode tényező nagy értéke megmutatja, hogy melyik alakokat érdemes megnézni. Egyszerű esetben ezek közül a legkisebb sajátértékű alak lesz megfelelő. Az Sdir és Sstruct csökkent értéke arra figyelmeztet, hogy nem tiszta, lokális kihajlás történik. A kiválasztáshoz az alakokat minden esetben szemrevételezéssel is ellenőrizni kell!

A Problémafelvetésben bemutatott szerkezet esetében a jelölt rúdra a mértékadó Nx a 11. teherkombinációban jön létre. Több más teherkombináció mellett erre is elvégeztük a kihajlás analízist. A kihajlási hossz szorzó táblázatban az alábbi eredmények adódnak a 11. teherkombinációra.

Az Smode érzékenységi tényezőből kiindulva a két legmagasabb érték a 2. és a 4. alakban adódik. Az elmozdulási alakot tekintve a 2. alak egy globális, a 4. alak pedig lokális. Választásként a 2. alak javasolt, ahol egy kicsit nagyobb a Ky értéke és hozzá alacsonyabb teherszorzó kapcsolódik. Így Ky = 0,308 meghatározásra került. A korábban említett módon az elmozdulások szemrevételezése elengedhetetlen volt a választásban.

Az AXISVM-el való méretezés során eddig is meg volt a felhasználók lehetősége, hogy kézzel vagy táblázatos módon meghatározzák a kihajlási hosszakat sajátértékek alapján. Az X8-tól elérhető új fejlesztésünk megkönnyíti ezt a munkát, lecsökkenti a hibázás lehetőségét és nagyobb kontrollt ad a kihajlási paraméterek felett a méretezés során.

2. alak
4. alak