เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างของเหล็กค้ำยัน: คำจำกัดความ การใช้ FEM และการวิเคราะห์ความเสถียรของ BRB

เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างของเหล็กค้ำยันคืออะไร?

เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างคือชุดของค่าการกระจัดของปมตามความยาววงเล็บปีกกา ซึ่งแสดงถึงออฟเซ็ตด้านข้างสัมพัทธ์ของทุกโหนดเมื่อเครื่องหมายปีกกากระตุ้นให้เกิดการโก่งด้านข้างภายใต้การบีบอัดตามแนวแกน

เวกเตอร์ไม่มีขนาดการกระจัดคงที่ มันกำหนดแค่ว่า.รูปแบบรูปร่างของการโก่งงอ: เส้นโค้งครึ่งไซน์เดี่ยวสำหรับการโก่งทั่วโลกลำดับที่หนึ่ง, เส้นโค้งหลายคลื่นสำหรับโหมดการโก่งที่สูงขึ้น

สำหรับเหล็กจัดฟันเหล็กทรงเรียวทั่วไป เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างจะสะท้อนถึงการโก่งงอที่ไม่มีข้อจำกัด สำหรับ BRB วิศวกรจะตรวจสอบเวกเตอร์นี้เป็นหลักเพื่อตรวจสอบว่าชุดประกอบเหล็กพยุงโดยรวม (แกน + ชุดควบคุม + การเชื่อมต่อปลาย) มีความเสี่ยงต่อการโก่งงอนอกระนาบทั่วโลกหรือไม่ แม้ว่าแกนในได้รับการออกแบบมาให้ไม่มีการโก่งงอเฉพาะจุดภายในปลอกยึดก็ตาม

วิธีที่วิศวกรใช้เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างในเวิร์กโฟลว์ FEM

แอปพลิเคชั่นที่พบบ่อยที่สุดคือทำให้เกิดความไม่สมบูรณ์เบื้องต้นใน Abaqus และแพลตฟอร์ม FEM ที่คล้ายกัน:

รันขั้นตอนการวิเคราะห์ Buckle เชิงเส้นเพื่อแก้ปัญหาโหมดการโก่งค่าลักษณะเฉพาะ

แยกเวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างโหมดแรกของเหล็กค้ำยัน

ปรับขนาดเวกเตอร์การกระจัดนี้ตามแอมพลิจูดที่ไม่สมบูรณ์ที่ระบุ (ความทนทานต่อความไม่ตรงจากการผลิตหรือมาตรฐานการออกแบบ)

ฉีดรูปร่างที่ปรับขนาดลงในเรขาคณิตโดยถือเป็นข้อบกพร่องเบื้องต้นสำหรับการวิเคราะห์แบบคงที่หรือแบบวงจรแบบไม่เชิงเส้นในภายหลัง

หากไม่มีความไม่สมบูรณ์ในรูปแบบโหมดนี้ โมเดลรั้งตรงที่สมบูรณ์แบบจะแสดงโหลดวิกฤตที่สูงเกินจริง และไม่สามารถจับการขยายลำดับที่สองของการเสียรูปด้านข้างภายใต้การบีบอัด ซึ่งนำไปสู่การทำนายเชิงตัวเลขที่ไม่อนุรักษ์นิยม

เวกเตอร์การโก่งด้านข้างสำหรับการวิเคราะห์ BRB

BRB คืออุปกรณ์กระจายพลังงานจากแผ่นดินไหวที่ออกแบบมาเพื่อให้เกิดความเสถียรทั้งในด้านแรงดึงและแรงอัด ระบบยับยั้งภายนอกช่วยป้องกันแกนเหล็กจากการโก่งงอเฉพาะที่ อย่างไรก็ตาม ชุดประกอบ BRB ทั้งหมดยังคงอาจเกิดการโก่งงอทั่วโลกได้ หากความแข็งของสายรัดหรือความแข็งแรงในการเชื่อมต่อไม่เพียงพอ

เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างช่วยให้วิศวกรแยกแยะสถานการณ์ความล้มเหลวได้สองแบบ:

โหมดการโก่งงอจะเน้นที่แกนรั้ง (การโก่งเฉพาะที่ที่ไม่พึงประสงค์ภายในตัวรั้ง)

โหมดการโก่งงอด้านข้างโดยรวมของชุด BRB เต็มรูปแบบ ควบคุมโดยเป้าเสื้อกางเกงส่วนปลายและความแข็งแกร่งของสายรัดโดยรวม

เมื่อตรวจสอบรายงานองค์ประกอบจำกัด BRB สำหรับการอนุมัติการผลิตหรือการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม ผู้ตรวจสอบจะยืนยันเสมอว่ารูปร่างที่ไม่สมบูรณ์ที่เลือกนั้นตรงกับเวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างแรกของเหล็กค้ำยัน

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อย

เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างไม่ใช่ค่าการเปลี่ยนรูปคงที่ มันเป็นเวกเตอร์รูปร่างปกติ

โดยอธิบายถึงการโค้งงอด้านข้างนอกระนาบ ไม่ใช่การโก่งตัวในระนาบหรือการโก่งแบบบิด เว้นแต่จะรวมแรงบิดเข้ากับโหมดการโก่งงอ

BRB ไม่ได้กำจัดการตรวจสอบการโก่งงอของเหล็กค้ำยันโดยสิ้นเชิง โดยจะเปลี่ยนความเสี่ยงในการโก่งงอจากชิ้นส่วนหลักไปยังระบบโดยรวม โดยที่เวกเตอร์การโก่งงอด้านข้างยังคงเป็นตัวบ่งชี้การวินิจฉัยที่สำคัญ