Расчётная модель конструкции в IDEA StatiCa Member была верифицирована. Начиная с версии 21.0 стадия бета-тестирования программы завершается.
Модуль Member используется в тех случаях, когда стандартных 3D программно-вычислительных комплексов недостаточно для решения инженерных задач. Основным преимуществом программы является возможность точного моделирования элементов с учётом узлов. Это освобождает инженеров от необходимости дополнительной оценки их влияния на прочность и устойчивость. Сперва узел моделируется в IDEA StatiCa Connection. Затем выбираются элементы, которые сходятся в этом узле. Таким образом, в Member получается готовая к проверке модель элемента, за исключением некоторой дополнительной информации (нагрузки, дополнительные элементы и рёбра жёсткости и т.д.). Дальше останется только отправить модель на расчёт.
Приложение Member позволяет учесть влияние продольных и поперечных рёбер жёсткости, отверстий, изменения высоты сечений, в том числе влияние второстепенных элементов на НДС всей конструкции (н-р, прогонов). Обычное и стеснённое кручение также учитываются в расчётной модели.
Разработка решателя для приложения Member для расчёта стальных конструкций на данный момент окончательно завершена. Нелинейное поведение (ГФНР) теперь оценивается для всех узловых ограничений и вставок в компонентах модели - болтах, сварных швах, анкерах, бетонных основаниях. В БЕТА версии нелинейное поведение было доступно только в пластинах.
Новые верификационные отчёты по решателю
В IDEA StatiCa Member можно задавать несчётное количество моделей и их вариаций. Верификационные исследования были посвящены в основном устойчивости элементов и пластин.
Верификационные задачи устойчивости при изгибе колонн и устойчивости балок по изгибно-крутильной форме в сравнении с EN можно найти здесь:
- Линейный расчёт устойчивости (ЛРУ) сжатых колонн
- ЛРУ простых балок при изгибе
- ЛРУ балок с различными граничными условиями
- Геометрически и физически нелинейный расчёт с учётом начальных несовершенств (ГФНР) для сжатых колонн
- Геометрически и физически нелинейный расчёт с учётом начальных несовершенств (ГФНР) для балок при изгибе
Преимущества моделирования элементов совместно, с учётом узлов, приводятся в примере ниже, где рассматриваются модели IDEA Member со сжатыми симметричными уголками, прикреплёнными к фасонкам и результаты сравниваются с экспериментами, выполненными для сложных численных моделей, описанных в литературе.
Потеря устойчивости по изгибно-крутильной форме в балках с полужёсткими фланцевыми узлами оценивалась в ходе серии экспериментов, выполненных Технологическим университетом в Брно. Научная статья по этой теме была опубликована на конференции Eurosteel.
Результаты для усиленных балок сравнивались с моделями в ANSYS.
Исследование задач местной устойчивости выполнялось совместно с ETH Zurich с профессором Andreas Taras и его коллегами. Рассматривались задачи с прямоугольными трубами, результаты сравнивались с моделями ABAQUS, согласно формулировкам 2ой редакции Еврокодов. Сравнение показало, что конечно-элементная модель IDEA StatiCa Member даёт очень близкие результаты по сравнению со схожими моделями в ABAQUS. Результаты ЛРУ (линейного расчёта устойчивости) и ГФНР (геометрически и физически нелинейного расчёта) были практически идентичными, максимальная разница не превышает 5 %. Также исследования показали, что при корректном задании начальных несовершенств использование элементов 4 класса может быть вполне надёжным.
