ИССЛЕДОВАНИЕ СХОДИМОСТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НЕСИММЕТРИЧНОГО ИЗГИБА ХОЛОГНУТЫХ ШВЕЛЛЕРОВ

Аннотация

Используемые в настоящее время уравнения метода прямой оценки прочности для оценки несущей способности подверженных изгибу конструкций из холодногнутых профилей являются слишком консервативными применительно к конструкциям, изогнутым вокруг асимметричной оси. Для построения новых уравнений было использовано моделирование методом конечных элементов. Однако исследование сходимости решения, которое бы обеспечивало необходимую точность результатов расчета по методу конечных элементов, ранее не было представлено в явном виде. Таким образом, в данной работе было проведено исследование сходимости решения задачи о несущей способности при несимметричном изгибе швеллеров со сжатой стенкой. В ABAQUS были смоделированы 33 поперечных сечения холодно гнутых швеллеров, рассмотренные ранее в исследовании Оэя и Папагелиса. Вычислялись момент потери устойчивости в упругой постановке и прочность сечений. На точность моделей влияли два фактора: размер сетки разбиения (5 мм, D/20, D/40 и D/60) и длина конструктивного элемента (от 0,3D до 7D, где D - высота сечения). Исследование показало, что наиболее оправданным является шаг разбиения, позволяющей учесть местную потерю устойчивости стенки швеллера. Поэтому предлагается использовать размер сетки разбиения, равный 1/40 высоты стенки. Доказано, что такой размер ячейки сетки разбиения позволяет получить результаты с достаточной точностью. Чтобы избежать краевых эффектов, а также влияния неправильной длины полуволны, рекомендуется выбирать длину элемента больше или равной двукратной высоте поперечного сечения, при этом чем больше длина, тем лучше