W programie dołożono obliczanie prostych naprężeń normalnych według 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, 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 na przykład dla
przekroju kołowego przy podziale konturu koła na 12, 20 i 24 punkty (co
odpowiada kątowi obrotu prostej odpowiednio o 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
we Właściwościach projektu
w polu Metoda obliczania normalnych naprężeń
sprężystych:
Rys. 3.64 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 minimalne i maksymalne 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.