Idea Statica
Thép
Bê tông
BIM & Quy trình làm việc
Hỗ trợ & Học tập
Giá cả
Công ty
14-Day Trial
Phân tích mỏi trong thiết kế kết cấu
Các loại phân tích nâng cao cho kết cấu thép của bạn
Phân tích mỏi: ứng suất danh nghĩa
Phân tích mỏi - cách hiển thị kết quả
Phân tích mỏi trong thiết kế kết cấu
Phân tích mỏi trong thiết kế kết cấu
SteelConnection designKnowledge baseAISC (USA)Bolts

Phân tích mỏi trong thiết kế kết cấu

This article is also available in
ENDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH

Loại phân tích mỏi dùng để xác định biên độ ứng suất pháp và ứng suất cắt giữa hai trường hợp tải trọng. Các ứng suất tương ứng với ứng suất danh nghĩa và cần được đánh giá thêm bằng các phương pháp thiết kế theo tiêu chuẩn. Loại phân tích này được giả định sử dụng cho thiết kế các chi tiết mỏi chu kỳ cao, nơi không có hiện tượng chảy dẻo xảy ra.

Loại phân tích mỏi không cung cấp khả năng chịu lực cuối cùng hay số chu kỳ mà chi tiết có thể chịu được. Nó chỉ cung cấp dữ liệu đầu vào cho các tính toán tiếp theo theo tiêu chuẩn.

Luôn phải thiết lập ít nhất hai trường hợp tải trọng. Trường hợp tải trọng đầu tiên là trường hợp tham chiếu. Trường hợp này được giả định là, ví dụ, trọng lượng bản thân của kết cấu và có thể chứa tải trọng bằng không. Các trường hợp tải trọng còn lại mô phỏng các tác động mỏi. Ứng suất pháp danh nghĩa và ứng suất cắt danh nghĩa được cung cấp bởi IDEA StatiCa là biên độ ứng suất giữa tác động mỏi, ví dụ LE2, và trường hợp tải trọng tham chiếu.

Ví dụ, ứng suất cắt tại một vị trí nhất định là 50 MPa trong trường hợp tải trọng tham chiếu và 180 MPa trong LE2. Ứng suất cắt danh nghĩa hiển thị tại vị trí này là:

\[\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}\]

Lưu ý rằng không nên có hiện tượng chảy dẻo của các bản thép do tác động mỏi, nếu không biên độ ứng suất sẽ bị sai lệch. 

Các ứng suất có thể xem cho:

  • Bu lông
  • Mối hàn
  • Bản thép

Bu lông

Tại bu lông, ứng suất được xác định đơn giản bằng cách chia lực cho diện tích tương ứng:

  • \(\sigma = F_t / A_s \)
  • \(\tau = V / A \)

trong đó:

  • \(F_t\) – lực kéo trong bu lông
  • \(A_s\) – diện tích chịu kéo của bu lông
  • \(V\) – lực cắt trong bu lông; nếu có nhiều mặt phẳng cắt, lực cắt lớn nhất được sử dụng
  • \(A\) – diện tích bu lông chịu cắt; diện tích chịu kéo nếu ren bị cắt bởi mặt phẳng cắt và diện tích mặt cắt ngang nguyên trong trường hợp còn lại

Mối hàn

Mối hàn trong CBFEM bao gồm phần tử hàn với các ràng buộc đa điểm kết nối các bản thép. Phân bố ứng suất trong mối hàn bị gián đoạn bởi các ràng buộc và do đó, ứng suất được lấy từ một mặt cắt nằm cách chân mối hàn một khoảng bằng 1,5 lần kích thước cạnh hàn. Ba mặt cắt được tạo ra cho mối hàn góc hai phía. Hai mặt cắt thuộc cùng một loại chi tiết, và chỉ mặt cắt chịu ứng suất lớn hơn được hiển thị. Ứng suất pháp lớn nhất và ứng suất cắt tương ứng tại cùng vị trí đó, cũng như ứng suất cắt lớn nhất và ứng suất pháp tương ứng tại cùng vị trí đó, được hiển thị.

Xem thêm các cải tiến phân tích mỏi trong phiên bản 22.0.

Bản thép

Ứng suất trong bản thép có thể được trực quan hóa bằng cách tạo mặt cắt do người dùng định nghĩa thông qua thao tác gia công Workplane. Trong hình dưới đây, hai mặt phẳng làm việc được tạo ra để xem ứng suất xung quanh các lỗ bu lông. Ứng suất pháp lớn nhất và ứng suất cắt tương ứng tại cùng vị trí đó, cũng như ứng suất cắt lớn nhất và ứng suất pháp tương ứng tại cùng vị trí đó, được hiển thị.