Biến dạng uốn thường xuyên xẩy ra trong các cấu trúc cơ học. Nó là một dạng không thắng cuộc rất lớn trong các yếu tố cấu trúc. Phân tích biến dạng uốn giúp kỹ sư thi công giới thiệu đều lưu ý, giới hạn sử dụng cùng lường trước phần đa mối hiểm hóa hoàn toàn có thể xảy ra đối với cấu trúc chịu mua.

Bạn đang xem: Buckling là gì


Biến dạng uốn thường xảy ra trong những cấu trúc cơ học. Nó là một dạng thất bại nghiêm trọng trong số thành phần cấu trúc. Phân tích biến dạng uốn giúp kỹ sư thiết kế đưa ra những cảnh báo, giới hạn sử dụng cùng lường trước những mối hiểm hóa tất cả thể xảy ra đối với cấu trúc chịu tải.Phần mềm SOLIDWORKS Simulation cung cấp các tính năng để phân tích, đánh giá thiết kế trong môi trường tế bào phỏng ảo. Phân tích uốn là một nội dung quan lại trọng trong so sánh thiết kế.

Biến dạng uốn là gì?

Độ bền uốn

Độ bền uốn của vật liệu tuyệt là điểm cong tự đắc một cách đáng ghét ===== chỉ trang thái giới hạn bị cong vênh Khi vật liệu đó chịu ứng suất uốn. Trước Khi đến giới hạn uốn, vật liệu sẽ bị biến dạng đàn hồi, với trạng thái đó trở lại trạng thái ban đầu Khi nhưng tải trọng bị loại bỏ. lúc vượt qua điểm cong vênh váo, một vài tổ chức nhỏ xuất hiện biến dạng vĩnh viễn, ko thể phục hồi trạng thái ban đầu Lúc tải trọng bị loại bỏ.Sự hiểu biết về độ bền uốn tạo điều kiện cho ta thiết kế hệ thống chịu tải trong số lĩnh vực kết cấu, như cầu, cần cẩu, cầu trục, các hệ thống chịu tải trọng trong xây dựng cùng thuỷ lợi… cũng như giúp ích cho việc thiết kế các thiết bị gia công biến dạng: cán (vật liệu), uốn (vật liệu). Trong lĩnh vực xây dựng, điểm cong tự đắc một cách đáng ghét ===== dẫn đến việc biến dạng mềm, trừ Khi vật liệu trọn vẹn bị sụp đổ.

Biến dạng uốn

Biến dạng uốn (buckling) là biến dạng của vật liệu thế đổi hình dạng trước tác dụng của tải trọng.Đối với mô phỏng cấu trúc, điều này có nghĩa là những thành phần hoặc biến dạng lắp ráp không tỷ lệ thuận với sự gia tăng tải. Nhiều đơn vị thiết kế nghĩ rằng để phi tuyến, tải phải cực lớn. Đây ko phải là trường hợp, đối với nhiều cấu trúc mỏng, tải bao gồm thể tương đối vừa phải trong những lúc vẫn gồm biến dạng lớn, chẳng hạn như khi một hệ thống khóa.Biến dạng uốn là một dạng thất bại nghiêm trọng của những thành phần cấu trúc. Nó xảy ra Lúc một cấu trúc mất khả năng chịu tải dưới tải trọng nén. Tải trọng uốn có thể thấp hơn đáng kể so với ứng suất cuối cùng cần thiết để gây ra với vật liệu. Đây là lý do tại sao cần đối chiếu sự vênh váo trong số cấu trúc. lúc xảy ra hiện tượng vênh váo, đường cân bằng thiết yếu, tức là đường dịch chuyển tải trải qua một phép phân chia đôi như vào Hình 1. Ngoài điểm phân nhánh là đường cân nặng bằng thứ cấp vào đó phản ứng của cấu trúc bao gồm thể rất phi tuyến. Đây là chế độ postbuckling.

*

Phân tích độ uốn (buckling analysis, postbuckling) của cấu trúc

Các phân tích độ uốn tuyến tính tất cả thể cung cấp một số đọc tin cơ bản về tải buckling. Tuy nhiên, tải sập của một số cấu trúc cao hơn nhiều so với dự đân oán bởi đối chiếu độ lệch tuyến tính (eigenvalue). Trong những trường hợp khác, một cấu trúc sẽ lấy lại một số khả năng chịu tải sau khoản thời gian khóa. Trong cả hai trường hợp này, cần phải thực hiện phân tích độ bền phi tuyến bao gồm cả postbuckling.Một biến chứng phát sinh lúc thực hiện những phân tích độ lệch phi tuyến là những bộ giải tĩnh nói phổ biến sử dụng phương pháp Newton – Raphson không cung cấp đọc tin về phản ứng sau khi cắt của cấu trúc vị sự không ổn định tại điểm phân nhánh. Điều này đặc biệt bất lợi cho các sự cố oằn qua trong đó một cấu trúc bao gồm thể bao gồm nhiều hơn một cấu hình có tải ổn định. Gia tốc cao với hiệu ứng tiệm tính đòi hỏi phải tất cả bộ giải động động chiếm khối lượng cùng quán tính của kết cấu. Ở đây, Shop chúng tôi tò mò làm cho thế như thế nào những động lực tiềm ẩn vào 3DEXPERIENCE gồm thể được sử dụng để mô hình hóa phản ứng vênh vác phi tuyến với postbuckling của một cấu trúc.Một ví dụ về cấu trúc có thể gặp phải hiện tượng vênh là panel thân đồ vật bay. Những tấm này bao gồm một lớp mỏng được gia cố bằng những dây theo hướng dọc để cải thiện khả năng chịu tải của chúng. Khung cũng gồm thể được cấp dưỡng để cải thiện độ cứng theo hướng chu vi nhưng sẽ bị loại khỏi so sánh này vị đơn giản. Panel được chu đáo được hiển thị trong Hình 2.

Xem thêm: Các Loại Lũa Là Gì - Cách Xử Lý Lũa Thủy Sinh

*

Panel bao gồm một lớp vỏ hình chữ nhật gồm độ dày 2milimet, chiều nhiều năm 600mm và chiều rộng 2trăng tròn milimet. Lớp vỏ được gia cố bằng tkhô hanh kéo tia Z gồm độ dày 1,6 milimet, chiều cao website 25mm với chiều rộng mặt bích trăng tròn milimet. Do độ dày của lớp vỏ và stringer rất nhỏ so với những kích thước khác của chúng, đề xuất cấu trúc được quy mô hóa bằng các yếu tố vỏ. Nhôm (Hình ảnh = 70 GPa, Hình ảnh = 0,3) với vật liệu dẻo-đàn hồi được sử dụng mang đến cả nhị bỏ ra tiết. Stringer được gắn chặt vào lớp vỏ bằng cách sử dụng ốc vkhông nhiều điểm cùng khớp nối động học được xác định tại một cạnh của bảng điều khiển làm sao để cho các cạnh của lớp vỏ với stringer được ghép với một điểm tđam mê chiếu. Các cạnh đối diện của panel được kẹp hoàn toàn. Đầu tiên, phân tích độ lệch tuyến tính được thực hiện với tải trọng nén 20kN được áp dụng tại điểm tham chiếu bên trên cạnh được tải. Kết quả chỉ ra rằng tải trọng tới hạn lớp vỏ ngoài (skin buckling load) là khoảng 18 kN. Hình dạng vênh váo. 2===== từ gợi tả vẻ mặt vênh lên tỏ ý kiêu ngạo của panel được hiển thị vào Hình 3.

*

Đối với những tấm gia cố, tải trọng tới hạn lớp vỏ xung quanh thường thấp hơn nhiều so với tải sập của toàn bộ cấu trúc. Do đó, cần phải thực hiện một so sánh độ bền phi tuyến trả chỉnh bao gồm cả postbuckling.Trong các mô phỏng phức tạp hơn, một sự ko hoàn hảo về hình học dựa bên trên một vài chế độ tự đắc một cách đáng ghét ===== đầu tiên có thể được đưa vào hình học trước Khi phân tích postbuckling. Trong khi, một sự không trả hảo tải bao gồm thể được giới thiệu. Người ta biết rằng cấu trúc ko trả hảo có tải trọng thấp hơn nhiều so với cấu trúc hoàn hảo.Để đối chiếu, so sánh cũng được thực hiện bằng cách sử dụng bộ giải tĩnh với ổn định để giảm hiệu ứng tiệm tính. Trong phân tích tĩnh, tải nén 100kN được áp dụng đến cạnh được tải. Các hành vi chuyển tải thu được hiển thị vào Hình 4. Hình dạng vênh váo. 2===== từ gợi tả vẻ mặt vênh lên tỏ ý kiêu ngạo của panel với đường viền cường độ dịch chuyển được hiển thị vào Hình 5.

*

*

Bộ giải tĩnh ko cung cấp giải pháp vượt quá độ dịch chuyển 2.0 milimet. Đối với trường hợp kiểm soát tải, công ty chúng tôi áp dụng tải nén 100kN mang đến điểm tsi mê chiếu trên cạnh được tải (tương tự như đối chiếu tĩnh cùng giá trị riêng). Đối với trường hợp điều khiển chuyển vị, Shop chúng tôi áp dụng độ dịch chuyển nén 150mm đến điểm tmê man chiếu.

*

Sử dụng động lực ngầm (implicit dynamics) chúng ta có thể thấy rằng một giải pháp postbuckling tất cả thể dễ dàng thu được. Kết quả là, panel bao gồm thể duy trì biến dạng tốt hơn tải sập. Trường hợp tải được điều khiển đã được chấm dứt thủ công sau khoản thời gian độ dịch chuyển của bảng điều khiển đạt 150 mm và trường hợp điều khiển chuyển vị đã cung cấp thành công một giải pháp lên tới 150 milimet. Tuy nhiên, chúng ta bao gồm thể thấy rằng bảng điều khiển ko lấy lại được bất kỳ độ cứng cấu trúc làm sao của nó vào chế độ postbuckling. Điều này rất quan tiền trọng đối với các kỹ sư kết cấu, những người bao gồm thể muốn điều tra cách thức hoạt động của bảng điều khiển sau thời điểm tự đắc một cách đáng ghét =====, cùng là một công cụ đặc biệt hữu ích cho những vấn đề vênh váo. 2===== từ gợi tả vẻ mặt vênh lên tỏ ý kiêu ngạo kiểu snap-through, vào đó một cấu trúc bao gồm thể bao gồm độ cứng vượt vượt điểm vênh vác. Trong trường hợp này, chúng ta có thể thấy bảng điều khiển tiếp tục biến dạng mà ko tăng tải. Hình dạng khóa cuối thuộc được hiển thị vào Hình 7 và các đường viền dịch chuyển được hiển thị vào Hình 8.

*

*

Nguồn: SolidworksblogDịch cùng tổng hợp: aviarus-21.com

aviarus-21.com Corporation – chúng tôi Cổ phần Thương mại và Phát triển Kỹ thuật cao aviarus-21.com

Trụ sở: Số 17 – Lô 5, Khu đô thị Xuân Phương, Phường Xuân Phương, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *