КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЗГИНУ МЕТАЛЕВИХ БАЛОК РІЗНИХ ПРОФІЛІВ

Анотація

Металеві балки є одними з найпоширеніших структурних елементів в будівництві та інженерних конструкціях. Вони використовуються для підтримки та розподілу навантаження, що дозволяє створювати стійкі та ефективні споруди. Одним із ключових аспектів проектування металевих балок є їх згин.

Дослідження згину металевих балок різних профілів мають велике значення для інженерів та дизайнерів, оскільки вони допомагають зрозуміти поведінку матеріалів і визначити оптимальні розміри та форму конструкцій. Проведення таких досліджень включає в себе використання аналітичних методів, експериментальних досліджень та чисельних моделей.

Одним з результатів дослідження згину металевих балок є встановлення залежності між профілем балки, її розмірами, матеріалом та здатністю переносити навантаження. Ці дані можуть бути використані для розробки нормативних документів та стандартів, які регулюють проектування сталевих конструкцій. Застосування відповідних профілів для балок є ключовим аспектом в проектуванні. Вибір оптимального профілю залежить від багатьох факторів, таких як очікуване навантаження, довжина балки, припустимі деформації та вартість матеріалу. Дослідження дозволяють визначити профіль, який найкраще задовольняє усі ці вимоги.

Проведений порівняльний аналіз між аналітичним методом та комп’ютерним моделюванням показав, що найбільш близьке співпадіння до теоретичного значення спостерігається при моделюванні в Abaqus, тоді як в Ansys спостерігається значне зростання похибки з ускладненням виду профілю. Значне зростання похибки зумовлене в першу чергу недостатньою кількістю елементів сітки на яку ділить програма балку, згідно методу скінченних елементів. Тож для випралення значного відхилення від теоретичного значення при моделюванні в Ansys потрібно згущювати сітку. Однією з задач дослідження було проведення моделювання згину в різних програмах при рівних умовах, тобто однаковій кількості елементів сітки, а при таких умовах Abaqus має перевагу перед Ansys.