Como introduzir comportamento ortotrópico para placas no SCIA Engineer

Na prática de engenharia, muitas vezes você pode se deparar com uma situação em que a laje (ou parede) a ser projetada tem características diferentes (rigidez) na direção longitudinal e transversal e, portanto, mostra um comportamento diferente nessas duas direções. Tal comportamento pode resultar da geometria (por exemplo, lajes nervuradas) ou de características físicas para uma situação particular, por exemplo, quando se determinam deformações numa placa fissurada ou quando se excluem elementos verticais de um sistema de rigidez horizontal (por exemplo paredes de alvenaria).

Sempre que você precisar ajustar o modelo de elemento finito de acordo com esse comportamento no SCIA Engineer, as propriedades ortotrópicas podem ser usadas. Essas propriedades ortotrópicas podem ser definidas de duas maneiras.

Ortotropia nas propriedades de um elemento 2D

Como introduzir comportamento ortotrópico para placas no SCIA Engineer  

Modificadores de propriedades

Como introduzir comportamento ortotrópico para placas no SCIA Engineer

A diferença está nos dados que você precisa inserir.  Na ortotropia, a rigideze é definida diretamente, enquanto no modificador de propriedade é especificado um fator pelo qual a rigidez isotrópica é multiplicada. 
O modificador de propriedade é um pouco mais flexível porque não depende diretamente das propriedades da parte modificada.  Se quiser inserir uma placa uniaxialmente alongada, então você pode fazer isso para uma placa de 20 cm de espessura e também para uma placa de 30 cm de espessura usando os mesmos valores.  As propriedades ortotrópicas exigem que você defina propriedades separadas para cada uma das placas (20 cm e 30 cm).

 

Por outro lado, a ortotropia também tem suas vantagens.  Pode ser parametrizada e o programa inclui um conjunto de geradores para ajudá-lo com a entrada.
No entanto, é importante explicar e compreender os parâmetros ortotrópicos individuais (consulte a leitura recomendada no final do artigo). A rigidez é definida com parâmetros que começam com "D" ou "d".  Os modificadores de propriedade pedem os seguintes parâmetros para um elemento de casca:

 

Como introduzir comportamento ortotrópico para placas no SCIA Engineer

 

Os parâmetros que começam com "D" representam rigidez da placa.  Os parâmetros que começam com "d" são rigidez da membrana.
A direção é derivada da direção do sistema de coordenadas local.

D11:  Rigidez à flexão na direção "x" (flexão)
D22:  Rigidez à flexão na direção "y"
D12:  Rigidez mista de D11 e D22 (contração transversal)

D33:  Rigidez torcional

D44:  Rigidez à flexão de cisalhamento na direção "x"
D55:  Rigidez à flexão de cisalhamento na direção "y"

d11:  Rigidez normal de membrana na direção "x" (alongamento)
d22:  Rigidez normal de membrana na direção "y"
d12:  Rigidez mista de "d11" e "d22" (contração transversal)
d33:  Rigidez de membrana de cisalhamento

orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer

No caso de uma placa isotrópica simples, a rigidez pode ser expressa usando as seguintes fórmulas:

Rigidez de placa Rigidez de membrana
orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer orthotropic behaviour for plates in SCIA Engineer

 

Você pode encontrar mais informações sobre este tópico na ajuda do SCIA Engineer:

Número de referência: 
ESA1118
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Categoria: 
Modeller
Tips and Tricks
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Usuário Free
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