Įtvaro šoninio lenkimo vektorius: apibrėžimas, FEM naudojimas ir BRB stabilumo analizė
Įvadas
Atliekant baigtinių elementų stabilumo analizę, skirtą plieniniams tvirtinimo elementams ir lenkimui suvaržytoms petnešoms (BRB),petnešos šoninio lenkimo vektorius(taip pat vadinamas šoninio lenkimo poslinkio vektoriumi) yra pagrindinė skaitmeninė išvestis, išgaunama iš linijinių savųjų verčių lenkimo eigos. Jame aprašoma būdinga neplokštumai deformuota petnešos forma, kai ašinė gniuždymo apkrova artėja prie kritinės lenkimo apkrovos.
Šis terminas nėra standartizuotas kodo terminas, o plačiai naudojamas trumpinys struktūrinėje FEM praktikoje. Inžinieriai naudoja šį lenkimo režimo vektorių, norėdami apibrėžti realius pradinius geometrinius netobulumus, prieš atlikdami netiesinę polinkio ir histerezės analizę, kuri tiesiogiai veikia BRB ir plieninių įtvarų modeliavimo rezultatų patikimumą.
Kas yra petnešėlių šoninis sulinkimo vektorius?
Šoninio lenkimo vektorius yra mazgo poslinkio reikšmių rinkinys per petnešos ilgį, nurodantis santykinį kiekvieno mazgo šoninį poslinkį, kai įtvaras sukelia šoninį lenkimą esant ašiniam suspaudimui.
Vektorius neturi fiksuoto poslinkio dydžio. Tai tik apibrėžiaformos modelislenkimo deformacijos: vienos pusės sinuso kreivė pirmos eilės visuotiniam lenkimui, kelių bangų kreivės didesniems lenkimo režimams.
Įprastoms plonoms plieninėms petnešoms šoninis lenkimo vektorius atspindi nevaržomą lenkimą. BRB atveju inžinieriai daugiausia tikrina šį vektorių, kad patikrintų, ar bendras atramos mazgas (šerdis + suvaržymas + galinės jungtys) nekelia grėsmės visuotiniam neplokštuminiam sulinkimui, nors vidinė šerdis sukurta taip, kad nesulenktų vietinio fiksavimo movos viduje.
Kaip inžinieriai naudoja šoninį sulenkimo vektorių FEM darbo eigoje
Dažniausia programa yraįvedant pradinį netobulumąAbaqus ir panašiose FEM platformose:
Vykdykite linijinės sagties analizės veiksmą, kad išspręstumėte savosios vertės sulenkimo režimus.
Ištraukite petnešos pirmojo režimo šoninio lenkimo vektorių.
Padidinkite šį poslinkio vektorių pagal nurodytą netobulumo amplitudę (netiesumo toleranciją nuo gamybos ar projektavimo standarto).
Įveskite pakeistą formą į geometriją kaip pradinį netobulumą tolesnei netiesinei statinei arba ciklinei analizei.
Be šio režimo formos netobulumo, visiškai tiesus petnešos modelis parodys dirbtinai didelę kritinę apkrovą ir nesugebės užfiksuoti antrosios eilės šoninės deformacijos stiprinimo suspaudimo metu, todėl bus galima nekonservatyvias skaitines prognozes.
Šoninio sulenkimo vektorius BRB analizei
BRB yra seisminės energijos išsklaidymo įtaisai, sukurti taip, kad būtų stabilūs tiek įtempimo, tiek suspaudimo metu. Išorinė suvaržymo sistema apsaugo plieninę šerdį nuo vietinio sulinkimo. Tačiau visas BRB agregatas vis tiek gali patirti visuotinį sulinkimą, jei suvaržymo standumas arba jungties stiprumas yra nepakankamas.
Šoninis sulenkimo vektorius padeda inžinieriams atskirti du gedimo scenarijus:
Sulenkimo režimas, sutelktas į petnešos šerdį (nepageidaujamas vietinis sulenkimas fiksatoriaus viduje).
Visuotinis viso BRB bloko šoninio lenkimo režimas, valdomas galinėmis įdubomis ir bendru suvaržymo standumu.
Peržiūrėdami BRB baigtinių elementų ataskaitas dėl gamybos patvirtinimo arba trečiosios šalies patikrinimo, recenzentai visada patvirtina, kad pasirinkta netobulumo forma atitinka pirmąjį šoninį petnešos išlinkimo vektorių.
Dažni nesusipratimai
Šoninio lenkimo vektorius nėra fiksuota deformacijos vertė. Tai normalizuotas formos vektorius.
Jame aprašomas neplokštuminis šoninis lenkimas, o ne deformacija plokštumoje ar sukimas, nebent sukimas yra sujungtas su lenkimo režimu.
BRB visiškai nepanaikina petnešėlių sulenkimo patikrinimo; jis perkelia lenkimo riziką nuo pagrindinio elemento į bendrą sistemą, kur šoninis lenkimo vektorius išlieka pagrindiniu diagnostikos rodikliu.
Išvada
Šoninis petnešėlių sulenkimo vektorius yra esminė skaitmeninė priemonė plieninių ir suvaržytų petnešų stabilumui įvertinti. Jis suteikia lenkimo režimo formą, reikalingą pradiniam netobulumui modeliuoti FEM programinėje įrangoje, pvz., Abaqus. Tinkamas šio poslinkio vektoriaus naudojimas užtikrina, kad modeliavimo modeliai atspindėtų tikrą gamybos toleranciją ir jautrumą lenkimui, palaikydami patikimą BRB dizainą, gamyklinių bandymų patvirtinimą ir seisminės inžinerijos įvertinimą.
