Analiză structurală

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Simulare 3D a efectelor unei acțiuni seismice asupra unei clădiri cu 9 etaje.

Analiza structurală (numită și calcul structural sau, de obicei, cu dicție engleză , analiză structurală ) indică toate instrumentele și tehnicile ( numerice , computerizate ...) dezvoltate pentru a rezolva problemele de inginerie ale „ mecanicii structurale ”, în special în domeniul aerospațial , mecanică și civilă și are scopul de a determina distribuția forțelor și momentelor interne sau a tensiunilor , deformărilor și deplasărilor, în întreaga structură sau într-o parte a acesteia.

Descriere

În cazul în care ipoteza distribuției liniare a deformațiilor ( regiunile D ) nu este validă, pot fi efectuate analize structurale locale, adică referindu-se la anumite părți ale structurii. Acest calcul se efectuează cu metode clasice sau metode moderne; adesea aceste tipuri de abordări sunt utilizate simultan în faza de proiectare.

Analiza trebuie efectuată prin idealizarea geometriei, prin crearea unui model de calcul și a comportamentului, în principal legat de natura materialelor alese. Astfel de idealizări trebuie să fie adecvate pentru problema în cauză. În ceea ce privește idealizarea comportamentului, se efectuează în general următoarele analize:

  • cu comportament elastic liniar cu sau fără redistribuire
  • cu comportament plastic incluzând modelarea tijei de strângere
  • comportament neliniar

Prin urmare, pornim de la un proiect, care trebuie, în orice caz, să îndeplinească setul de cerințe care sunt solicitate produsului finit. Apoi se aleg cele mai potrivite materiale care trebuie utilizate pentru construcții. Munca proiectantului este decisivă în faza de realizare a modelului de calcul și predimensionarea acestuia a lucrării: de aceasta depind timpul de realizare și succesul întregului proiect.

Structura este studiată inițial în întregime, pentru a ajunge la cel mai bun compromis posibil între nevoi și costuri.

Pentru dimensionarea elementelor structurale ( fundații , stâlpi , grinzi etc.) există o răscruce de drumuri între o abordare clasică sau o abordare modernă, cu utilizarea unui software specific. În majoritatea cazurilor, abordarea de calcul este de tip mixt, aleasă în funcție de cazurile tratate; dacă structura este foarte complexă, în funcție de tip sau de configurațiile de sarcină aplicate, calculele clasice sunt foarte scumpe, dificile și extrem de lungi (ținând cont că soluția la problemele în cauză se găsește în general cu metode iterative). Software-ul special este acum din ce în ce mai utilizat.

În prezent, software-ul pentru calculul structural cel mai frecvent utilizat la nivel industrial și civil se bazează pe o tehnică numerică numită FEM (Metoda elementelor finite - Metoda elementelor finite ). Software-ul permite verificarea elementelor structurale conform legii, introducând geometria, sarcinile, calculând diagramele de solicitare, evidențiind zonele de concentrare a solicitării și, prin urmare, orice defecte, permițând proiectantului să facă modificările necesare.

Atunci când gradul de proiectare este considerat adecvat pentru lucrare, procedăm la pregătirea desenelor și a rapoartelor de calcul, care certifică conformitatea alegerilor de proiectare cu cerințele de siguranță stabilite de reglementări. Adesea tabelele, produse automat de software, trebuie să fie retușate de către proiectant sau colaboratorii săi, o problemă pe care casele de software încearcă să o rezolve în diferitele domenii de aplicare.

Analiza structurală poate fi de două tipuri:

  • analiza structurală statică: forțele de solicitare luate în considerare nu variază ca intensitate în timp, dar pot fi absente sau prezente doar în fiecare configurație de sarcină;
  • analiză structurală dinamică: forțele luate în considerare pot varia în intensitate, ca de exemplu în cazul acțiunilor seismice și necesită o modelare mai complexă, pentru a adapta structura inițial nedeformată instant cu instant la variațiile temporale și spațiale ulterioare. Acest tip de studiu se încadrează în dinamica structurală și analiza seismică.

Analiza structurală din deceniul 1990 - 2000 a fost extinsă la proiectarea vehiculelor terestre, în timp ce pentru vehiculele aeriene era deja utilizată de la începutul aplicării acestei tehnici.

Analiza elastică liniară

Analiza elastică liniară este cea mai utilizată astăzi.

Această analiză, bazată pe teoria elasticității, poate fi utilizată atât pentru stările limită de serviciu , cât și pentru stările limită finale.

Pentru determinarea efectelor acțiunilor care acționează asupra structurii, analiza liniară a structurilor din beton armat poate fi dezvoltată presupunând:

  • secțiuni transversale ne-fisurate;
  • diagrama de solicitare - deformarea materialelor liniare;
  • valoarea medie a modulului de elasticitate .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85129216 · GND (DE) 4112679-8
Inginerie Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie