Variabele vlaklast definiëren - bv. grond of hydraulische druk

Om een variabele oppervlaktelast, zoals gronddruk op een 2D-element te definiëren, dien je gebruik te maken van een vrije vlaklast. Deze FAQ gebruikt twee voorbeelden om het gebruik van vrije oppervlaktelasten toe te lichten.

Voorbeeld gronddruk op een wand

We starten met een eenvoudige geometri.

Een vrije lijnlast wordt steeds gedefinieerd in het actieve werkvlak (XY, XZ of YZ) van het huidige UCS (gebruikersassenstelsel). Afhankelijk van waar je de last wil modelleren, zal je het UCS dus moeten aanpassen. Aanpassingen aan get UCS en het kiezen van het actieve werkvlak doe je via het menu 'assenstelsel' dat je kan terugvinden in de statusbar rechtsbovenaan.

Voor dit voorbeeld wordt het actieve werkvlak het XZ-vlak.

Hierna kan de vrije vlaklast gedefinieerd worden. Je kan deze functie bijvoorbeeld terugvinden via de SCIA spotlight.

 Een variabele verdeling volgens de Y- of Z-richting (Lokaal assenstelsel) moet toegepast worden. Als het verloop van de variabele last niet parallel aan de lokale assen loopt, kan je ook de optie '3 punten' gebruiken om het verloop op basis van 3 punten te definiëren.
In dit voorbeeld wordt het 'systeem' ingesteld volgens het 'element LCS'. De lasten worden dus gedefiniëerd volgens het LCS van de wand.

Vanaf dat deze dialoog bevestigd wordt met 'ok' kan je de vrije last ingeven door de 4 hoeken van de wand te selecteren. Je kan het verloop en de richting nog steeds veranderen met de waarden die hieronder in rood omlijnd worden.

Wat opvalt is dat een vrije last steeds geprojecteerd wordt in het XZ vlak en niet op de wand zelf.
Deze projectie is nog steeds een representatie van de originele last. Deze zal nog gegenereerd moeten worden door het commando 'genereer lasten' toe te passen wat je kan vinden in het eigenschappenpaneel onder 'acties'. Als deze stap is uitgevoerd, worden de gegenereerde lasten weergegeven volgens het LCS van het element. Aangezien de eigenschap 'geldigheid' is ingesteld op 'alle' kan de last ook gegenereerd worden op de wand.

Indien je de originele last ook ter hoogte van de wand wou plaatsen, had je op voorhand het UCS moeten verplaatsen zodat het XZ-werkvlak overeen kwam met het vlak van de wand. In dat geval zou de 'geldigheid' ingesteld kunnen worden op 'Z=0'

Opmerking:
Binnen dit voorbeeld werd er gebruik gemaakt van de optie ‘Auto’ voor de eigenschap ‘Selecteer’. Dit betekent dat SCIA Engineer deze belasting automatisch zal genereren op alle elementen die binnen hetzelfde vlak van deze last liggen. Als je de optie ‘Selecteer’ gebruikt, dien je zelf te definiëren op welke elementen een belasting gegenereerd moet worden. Dit kan toegepast worden door middel het commando ‘2D-elementselectie bijwerken’ binnen het menu ‘Acties’.

Voorbeeld hydraulische druk in een tank

We starten opnieuw van een eenvoudige geometrie. Een cilindervormige tank kan ingegeven worden via het commando 'wand', bij het modelleren kies je dan voor de optie 'cirkel' die je onder de SCIA Spotlight kan terugvinden.

Een cirkel wordt dan ingegeven via het centrum en de straal. Het modelleren hiervan werkt het eenvoudigst indien beide punten zich op dezelfde as bevinden.

Selecteer hierna het XZ-werkvlak als actieve werkvlak van het UCS zoals is het voorgaande voorbeeld.

Hierna kan je de vrije vlaklast ingeven op dezelfde manier als in het voorgaande voorbeeld. Voor dit voorbeeld heb je de volgende eigenschappen nodig.

Het genereren van de lasten brengt hetvolgende resultaat. Doordat het lokale assenstelsel van het element gebruikt wordt, zal de last correct toegepast worden.