Las Vigas y los Platos
IntroduccinEste documento describe la implementacin de viga y
plato elementos estructurales del soporte en RS3.Los elementos
estructurales como las vigas y los platos son elementos del 3D que
son relativamente delgados a lo largo de ciertas hachas. Por lo
tanto, las vigas son formuladas como elementos de una sola dimensin
(la lnea), mientras los platos estn representados como elementos de
dos dimensiones (la superficie).VigasLos componentes de la viga del
3DLos componentes de la viga del 3D son estructuras de la lnea que
exhiben rigidez flexura acerca de las dos hachas del rea de seccin
transversal de la viga. Por consiguiente, en viga simple los
elementos que son formulados como lneas, dos dimensiones para la
seccin transversal deberan estar definidas.
Figura 1 - la Geometra de un elemento de la viga del 3D.Estas
propiedades geomtricas estn algunas veces expresadas en trminos del
momento de inercia acerca de las dos hachas, IYY e IZZ. Los
ejemplos de vigas del 3D en la excavacin clandestina son los
elementos de la viga del soporte en RS3.NOTA: Las hachas XYZ
acostumbraron definir la viga en Figura 1 son hachas LOCALES usadas
para los clculos de la viga y no deberan ser confusas con las
hachas globales XYZ de su modelo del RS3.
Figura 2 - la Geometra de un elemento de la viga del 3D.1.1.1.
La formulacin finita del Elemento de Elemento de la Viga del 3D en
RS3Los elementos de la viga son formulados como componentes de la
lnea. La formulacin de la viga puede basarse en la suposicin de
Bernoulli o Timoshenko resplandece (Cook Et Al, 2002). Las
anteriores desatenciones la contribucin de esfuerzos al corte,
mientras lo ms reciente consideran los esfuerzos al corte en el rea
de seccin transversal de una viga.La formulacin lineal (L2) y
Cuadriltera de elementos de la viga (L3)Estos elementos representan
el comportamiento extensional tensin a lo largo del eje de las
abscisas as como tambin la curvatura acerca de x2 y x3. El estrs
pertinente y el momento que los componentes estn representados en
Figura 3.
Figura 3 - la representacin 3D de estrs y el estrs de pareja de
casados en un componente de la viga.En RS3, los momentos indexan 1
= x, index2 y e indexan 3 = z.Los componentes de la viga estn por
consiguiente, los momentos de flexin acerca de x e y, cul son en el
archivo de entrada actual el myx y mzx, momento de torsin mxx, dos
sxz transversal de cargas de esfuerzo al corte y sxy y una membrana
le fuerzan al sxx.1.1.2. La Plasticidad de la VigaLa plasticidad de
la viga se basa conceptualmente en el acercamiento a capas. Pero en
la interaccin de vigas de dos momentos de flexin en la creacin de
tensin y zonas de compresin debe ser considerado.Se presume que la
viga est dividida en un nmero de regiones tan bosquejado en la
Figura 4.
Figura 4 - la Divisin de un perfil de la viga en un nmero de
regiones.La fuerza axial es el resultado de estrs de la membrana,
estrs axial causado por el momento acerca del estrs de y axial
causado por el momento acerca de z en cada regin. El lazo de
algoritmo pasar a travs de todo el perfil.Los Platos y ArmaznEl
plato y los componentes de la concha son elementos de dos
dimensiones que exhiben rigidez flexura acerca de su x local y eje
vertical. La nica dimensin reducida de un plato o una concha es su
espesor; Por consiguiente, la geometra adicional de aporte que
puede estar definida (a merced de la formulacin) es el espesor del
componente. Claramente, los momentos seran expresados como N. m/m
(cul es el momento por longitud de la unidad).
Figura 5 - la representacin geomtrica de un componente del
plato.Resuelva 5 funciones un componente del plato. Debe ser
notable que en formulacin del RS3 1 sea definida como la rotacin
acerca de eje del x1, y 2 representa rotacin acerca de eje del x2.
La notacin est por consiguiente desemejante de algunas referencias
(Owen e Hinton).En RS3, los elementos del plato formulan la
membrana y comportamiento flector. Los ejemplos de estructuras de
la concha y del plato son forros y shotcrete en excavaciones
clandestinas.
Esfuerzos De FlexinLos esfuerzos de flexin concuerdan con dos
momentos de flexin acerca de la x local y el eje vertical y un
momento serpenteante. Tambin, el esfuerzo al corte que la
deformacin es considerada que da como resultado esfuerzo al corte a
travs del espesor del plato. En plato y formulacin de la viga, los
momentos son expresados por longitud de la unidad, mientras los
estreses son expresados en dimensiones convencionales (la fuerza
por rea de la unidad).La Membrana Insiste en QueLos estreses de la
membrana concuerdan con estreses en lo en la direccin del avin.
Actan tangente para la media superficie, y producen medias fuerzas
de la tangente de superficie. Hay dos membrana insiste en que xx y
yy se asociaron con conchas.2.1.1. La Formulacin Finita del
Elemento de Elementos del PlatoLa formulacin de elementos del plato
del RS3 se basa en la teora de Mindlin Reisnner (Cook Et Al.
2002)En su local sistema de coordenadas, estos elementos son 2
elementos paramtricos en la ISO dimensionales. El mecanismo torcido
es base formulada en Reissner - la teora Mindlin Plate. Pues los
mecnicos y forma simple de la formulacin se refieren a Cook Et Al.
(2002). En Reissner - Mindlin chape elementos, cada nodo es
asociado con un grado de libertad de traslacin (la deflexin) y dos
adicionales giratorios grados de libertad.Los elementos del plato
del RS3, sin embargo, es modificado para tener en cuenta los
siguientes efectos:1 Los estreses de la membrana es considerado.
Por consiguiente, cada nodo tiene todo lo que tres traducciones
gradan de libertad.Efectos de 2 esfuerzos al corte que cierra en el
elemento lineal del plato son eliminados basados en formulacin
Tessler (Tessler, 1991)2.1.2. La formulacin de plasticidad de
elementos del platoLa formulacin de plasticidad se basa en la
suposicin de mxima tensin o compresin excediendo el lmite de
elasticidad en las dos direcciones del eje del plato. Por
consiguiente, el rendimiento debido a los esfuerzos al corte es del
que se hizo caso omiso. El mtodo est descrito en Owen e Hinton
(1980).De un punto de implementacin de vista, un acercamiento a
capas es adoptado, lo cual considera una variacin lineal de estrs
axial a travs del espesor del plato.
Figura 6 - la Distribucin de axial reparticin de esfuerzos
debido a (uno) mecanismo de la membrana, (la B) doblando mecanismo
a travs del espesor de plato.
Referencias Owen, D. R. J. and Hinton. E. (1980). Finite
Elements in Plasticity: theory and practice. Cook, R.D, Malkus,
D.S., Plesha, M.E. and Witt, R. J. (2002). Concepts and Application
of Finite Element Analysis, 4th edition. Tessler A. (1991). A
two-node beam element including transverse shear and transverse
normal deformations. International journal for numerical methods in
engineering. 32: 1027-1039
