Rohr-/Trägertorsion

Führen Sie eine Torsionsanalyse für ein Laminatrohr oder einen -träger durch.

Um eine Torsionsanalyse zu starten, wählen Sie im Dialogfeld Rohr-/Trägeranalyse die Registerkarte Torsion aus (siehe Abbildung unten). Die Ergebnisse werden für einen Träger berechnet, der an einem Ende fixiert ist und am anderen Ende frei rotieren kann, jedoch ohne Verzug am anderen Ende. Bei offenen Querschnittsträgern wird davon ausgegangen, dass es sich um dünnwandige Träger handelt, die sich weitaus stärker verformen als Träger mit geschlossenem Profil. Alle verwendeten Algorithmen in diesem Formular wurden Roark's Formulas for Stress and Strain (Verw. 11.1, S. 345-389, Tabelle 22 Verw. Nr. 1d.) entnommen, und die dort aufgeführten Beschränkungen und Annahmen gelten hier.

  1. Randbedingungen und Lasten: Das Fenster zeigt eine bildliche Darstellung der Randbedingungen und Lasten. Die Bemaßungen und die Belastung zum Definieren der Analyse werden in der Zeichnung dargestellt.
  2. Steifheits-Berechnungsmethode - von besonderem Interesse in dieser Form sind die "Steifheits-Berechnungsmethode" Optionen. Diese Optionen gelten nur für geschlossene Querschnitte (Rechteck, Kreis oder Ellipse).
    • Mit der Option Schicht-um-Schicht - Rohr werden alle Biegungsanalysen auf Schicht-um-Schicht-Basis durch die Gesamtdicke des Laminats durchgeführt. Das heißt, der Beitrag jeder Schicht zur Steifigkeit wird getrennt modelliert.
    • Mit der Option Laminat - Rohr werden die Struktureigenschaften (bzw. Verschmierungseigenschaften) des gesamten Laminats für die Biegungsberechnungen verwendet. Wenn Sie einen Träger mit geschlossenem Profil mit der Option Laminat - Rohr analysieren, setzen Sie auf der Registerkarte Laminat die Option Kupplung auf null. Dies ist wichtig, um genaue Ergebnisse zu generieren.
  3. L - Länge: Geben Sie die Gesamtlänge des Trägers an.
  4. T - Drehmoment: Geben Sie die Torsionslast an, die am freien Ende des Trägers angewendet werden soll.
  5. Berechnen: Wenn die Eingabe abgeschlossen wurde, klicken Sie auf Berechnen, um die Berechnung der Torsion durchzuführen. Das Ausgabefeld unten im Fenster zeigt die Ergebnisse der definierten Analyse an.
    • CS-Bereich: Dies ist die Querschnittsfläche des Trägers.
    • Steifigkeit GJ: Die Torsionssteifigkeit des Trägerquerschnitts.
    • Verdrehwinkel: Das Ausmaß der Verdrehung des Trägers über die definierte Länge.
    • Durchschnittl. Scherspannung: Die mittlere Scherspannung im Trägerquerschnitt. (Für geschlossene Querschnittrohre.)
    • Max. Spannung infolge von Verzug: Die maximale Biegespannung des Trägers aufgrund von Verzug. (Für offene Querschnitte.)
    • Max. Verzugsteifheit-Scherspannung: Die Verzugsteifheit-Scherspannung im Träger aufgrund von Verzug. (Für offene Querschnitte.)
    • Max. Torsionssteifheit-Scherspannung: Die Torsionssteifheit-Scherspannung im Balken. (Für offene Querschnitte.)

Nachdem Sie die durchschnittlichen Trägerspannungen berechnet haben, können Sie diese mit den zulässigen Spannungen für das Laminat vergleichen, die unter Ausfalluntersuchung für erste Schicht oder unter den Optionen für Fortschreitender Ausfall im Laminat-Modul berechnet wurden.