Hlavní výhody
Uživatel zadává počet vlastních tvarů, které se mají spočítat. |
Výsledky obsahují vzpěrnostní součinitele (poměr mezi kritickým a skutečně působícím zatížením). |
Deformovaný tvar je množné vykreslit pro každý spočtený vlastní tvar. |
Kritický tvar vybočení lze načíst do geometricky nelineárního výpočtu jako počáteční deformaci (v kombinaci s modulem na výpočet geometrických nelinearit). |
Tento modul počítá globální (vlastní) tvary vybočení konstrukce pod určitým zatížením. Navíc se spočte poměr kritického a skutečného zatížení. Stabilitní výpočet se používá pro zjištění mechanizmu ztráty stability konstrukce, k výpočtu vzpěrných délek potřebných při posudcích ocelových prvků, k ověření nutnosti výpočtu podle 2. řádu apod. Tento modul pomáhá stanovit globální vzpěrné tvary a zatížení rámových i plošných konstrukcí.
Při stabilitním výpočtu neplatí princip superpozice. Kombinace je nutno sestavit před spuštěním výpočtu. V programu SCIA Engineer se to provede pomocí stabilitních kombinací. Stabilitní kombinace se definuje jako seznam zatěžovacích stavů, kde každý stav má přiřazen svůj součinitel. Stejně jako u nelineárních kombinací, i zde je možno načíst lineární kombinaci jako kombinace stabilitní.
Při výpočet jsou použity následující předpoklady:
- Fyzikální linearita
- Prvky se uvažují dokonale přímé bez jakýchkoli imperfekcí.
- Zatížení je rozneseno do uzlů sítě, před vlastním výpočtem tak musí být vygenerována síť konečných prvků (provádí se automaticky).
- Zatížení je statické.
- Kritický součinitel zatížení je pro každý tvar stejný pro celou konstrukci.
- Mezi uzly konečných prvků jsou osové síly a momenty konstantní.
Poznámky
- Nejdůležitější je zpravidla první vlastní tvar a odpovídá nejnižšímu kritickému součiniteli zatížení. Konstrukce obvykle kolabuje při tomto prvním tvaru.
- konstrukce se pro danou kombinaci stává nestabilní, pokud zatížení dosáhne hodnoty rovné aktuálním zatížení vynásobenému kritickým součinitelem zatížení.
- Je-li kritický součinitel zatížení menší než 1, znamená to, že konstrukce je pro zadané zatížení nestabilní.
- Protože výpočet hledá vlastní čísla blízká nule, mohou být spočtené hodnoty kladné i záporné. Záporný kritický součinitel zatížení představuje tahové zatížení. Aby došlo ke ztrátě stability musí se zadané zatížení převrátit (to je například případ zatížení větrem).
- Vlastní tvary jsou bezrozměrné. Důležité jsou pouze relativní hodnoty deformací. Absolutní hodnoty nemají žádný význam.
- Pro skořepinové prvky se osové síly neuvažují pouze v jednom směru. Skořepinový prvek může být v jedno směru tlačený a v kolmém směru tažený. Tudíž prvek může v jednom směru „boulit“, ale ve druhém je stále pevný. To je důvodem, proč se u takových konstrukcí vyskytuje výrazná pokritická únosnost.
- Jediným typem nelinearity uvažovaným při stabilitním výpočtu je počáteční napjatost.
- Je třeba mít na paměti, že stabilitní výpočet řeší pouze teoretickou ztrátu stability konstrukce. Pro zohlednění klopení, kombinace osové síly a momentu apod. je proto stále nutno provést normové posouzení ocelového prvku.