Расчеты свойств сечения балки
В зависимости от типа сечения балки Creo Simulate использует следующие формулы для расчетов свойств сечения балки:
• Сплошные сечения (Solid Sections) — центр сдвига для сплошных сечений не рассчитывается. Предполагается, что он совпадает с центром тяжести сечения и нейтральной осью. Расположение центра сдвига может быть изменено. Значение крутильной жесткости, второго полярного момента по площади J, аппроксимировано как:
J = 4 Iy Iz / (Iy + Iz)
|
|
 Примечание Это уравнение дает точные значения только для круглых сечений, а для прямоугольных сечений может иметь погрешность до 20%. Для других форм погрешность может быть даже больше. Учитывайте это при использовании расчетного значения J. Точные значения J для крутильной жесткости могут быть найдены в справочнике Р.Дж. Роарка (R.J.Roark) и В.К. Янга (W.C.Young), Formulas for Stress and Strain (Формулы для расчета напряжений и деформаций; на английском языке), 6-ое издание, таблица 20, стр. 348–359. |
• Тонкостенные сечения (Thin Wall Sections) — расчет этого типа сечения предполагает малую его толщину относительно общих размеров сечения. Предполагается, что толщина распределена равным образом по обеим сторонам сечения. Этот тип сечения рекомендуется использовать только когда отношение длины к толщине превышает 20:1. При этом общим наружным размером эскиза является подходящая характерная длина.
Расчет крутильной жесткости зависит от типа сечения. Ниже приведены типы сечения и расчеты их крутильной жесткости.
◦ Открытое сечение:
J = 1/3 Ut3
где U — полная длина нарисованного сечения, а t — толщина.
◦ Сечение, содержащее единственную замкнутую ячейку:
J = 4 Am2 t / U
где Am — участок внутри замкнутого контура, определяющего сечение, t — толщина, а U — полная длина.
Для более сложных сечений программа применяет численный метод. Для примеров см. справочник Р.Дж. Роарка (R.J.Roark) и В.К. Янга (W.C.Young) Formulas for Stress and Strain (Формулы для расчета напряжений и деформаций; на английском языке), 6-ое издание.
|
|
Примечание Для балок, находящихся под действием крутильной нагрузки или деформации, рекомендуется использовать стандартные, заданные сечения.
|