W programie dołożono obliczanie prostych naprężeń normalnych wg ogólnego wzoru:
Jako ujemne opisane są naprężenia ściskające, a jako dodatnie rozciągające. Program oblicza dla każdego punktu pręta minimalne i maksymalne naprężenia, dla poszczególnych grup i sum grup obciążeń. Dodatkowo wykonywana jest pełna obwiednia naprężeń normalnych, niezależna od innych obwiedni (dla każdego punktu pręta poszukiwane są ekstremalne wartości naprężeń). Ponieważ w programie można zadać dowolnie złożony przekrój pręta, oraz z uwagi na zachowanie rozsądnego czasu obliczeń, sprawdzanie ekstremalnych naprężeń w przekroju pręta ograniczono do ustalonych punktów charakterystycznych konturu zewnętrznego przekroju.
Ustalenie punktów przekroju do liczenia naprężeń wykonywane jest wg następującego algorytmu:
•Przez środek ciężkości przekroju przeprowadzana jest linia prosta, obracana wokół tego środka o zadany kąt, decydujący o dokładności metody.
•Dla każdego położenia prostej, ustalane są dwa punkty na konturze przekroju, leżące po obu jej stronach i najbardziej od niej oddalone.
•Eliminowane są kolejne punkty na konturze o powtarzających się współrzędnych.
W tak ustalonych punktach
przekroju sprawdzane są naprężenia normalne. Dla większości typowych profili
(prostokąt, teownik, dwuteownik, ceownik,
kątownik, zetownik itp.) i ich
typowych złożeń, tą metodą ustalane są do liczenia cztery skrajne punkty
przekroju, co w efekcie daje 100% dokładność wyników naprężeń. Natomiast
dla innych przekrojów (kołowe, rurowe, owalne itp.) dokładność obliczeń naprężeń
wynosi ok. 95-100 % (przekrój kołowy),
w zależności od kąta obrotu prostej i
kształtu przekroju. Naprężenia rzeczywiste mogą być większe od wyliczonych o
0-5% w zależności od ustawionej dokładności obliczeń. I tak np. dla przekroju
kołowego przy podziale konturu koła na 12, 20 i 24 punkty (co odpowiada kątowi
obrotu prostej odpowiednio 30, 18 i 15 stopni) maksymalne niedoszacowanie
naprężeń jakie może wystąpić wynosi odpowiednio: 4.9%, 2.2% i 1.5% (łącznie z
uwzględnieniem dokładności definiowania przekroju kołowego w programie). Błąd
ten oczywiście dotyczy jedynie części naprężenia uzyskanego od momentów,
natomiast naprężenia uzyskane od siły normalnej liczone są zawsze dokładnie.
Dokładność obliczania naprężeń użytkownik może ustawić samodzielnie w
Właściwościach projektu w polu: Metoda obliczania
normalnych naprężeń sprężystych:
Rys. 3.57 Wybór metody obliczania naprężeń
Mamy tu do dyspozycji trzy możliwości: metoda szybka (odpowiada podziałowi konturu przekroju na 12 punktów), zwykła (20 punktów) i dokładna (24 punkty).
Aby otrzymać raport obliczeń,
zawierający wyniki obliczania naprężeń należy w oknie definicji
raportu (
Eksport do formatu RTF)
wybrać opcję raportu pełnego lub dowolnego i zaznaczyć odpowiednią opcję. Raport
skrócony nie zawiera wartości obliczanych naprężeń. W raportach z obliczanych
naprężeń, dla każdego pręta podane są min i max wartości naprężenia oraz zestawy
sił wewnętrznych i grup im odpowiadających, osobno dla obwiedni naprężeń,
poszczególnych grup obciążeń jak i wybranej sumy grup lub kombinacji.
Odrębnym zagadnieniem w programie jest analiza naprężeń dla pojedynczego pręta w dowolnym jego przekroju. Analiza ta zawiera również własne odrębne raporty z obliczeń i została szczegółowo opisana w kolejnym punkcie podręcznika.