[K.B.I.]

Коллеги, подскажите, кто сталкивался с подобной проблемой, как расчитать модуль Юнга для составного сечения, в котором армирование стальное, а охватывающее сечение из алюминия. Вариант расчёта только по модулю Юнга стали не устраивает, а методики расчёта совместной работы двух разнородных материалов в моём случае не нашёл. Файл dwg прилагаю.

[Forrest_Gump]

а для чего Вам усредненный модуль упругости такого сечения? Для назначения характеристик м МКЭ?
тут вот есть полезные мысли для Вас РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВЫХ ПРОВОДОВ

[K.B.I.]

Приведённый модуль упругости нужен и для расчета МКЭ в SCADе и для предварительных расчётов по формулам. За ссылку спасибо, мысли действительно интересные, возможно пригодятся, но там концепция другая...
Надо поверить эту методику, применима ли она для изгиба.

[Alexander-UKF]

для совместно работы разномодульных материалов имеется "Метод приведенного сечения", если вся конструкция работает в упругой стадии и материалы "склеены" между собой.
мприведенный модуль здесь не причем. Основную роль играет ЖЕСТКОСТЬ

[Forrest_Gump]

гы-гы. А жесткость что есть такое? Произведение модуля упругости на некую геометрическую характеристику. Для изгибаемых элементов берут момент инерции сечения и получаются изгибную жесткость.
А если сечения не "склеены" между собой? Совсем труба дело? расчету не поддается?!
А ведь железобетон расчитывают.... между прочим.

[Разработчик]

Различаются две ситуации:
1. совместная работа компонент композитного сечения, т.е. гипотеза плоских сечения применима ко всему сечению
2. раздельная работа компонент, т.е. компоненты имеют одинаковые перемещения в плоскости сечения, но плоскими остются лишь сеченя компонент, но не композитное сечение.
Есть еще зона перехода от одного к другому, но это к вопросу о расчете адгезионной прочности связей и т.п. касательные проблемы.
Насколько я понимаю, Вас интересует именно первая ситуация. Тогда принципиальной разницы между методикой расчета характеристик однородного составного сечения и неоднородного - нет. Для каждой из компонент считаете площадь и статический момент, умножая и то и другое на соответствующий модуль. Поделив сумму вторых на сумму первых получаете координату ц.т. сечения и попутно эффективную жесткость растяжения-сжатия (типа E*F). Теперь относительно центральной оси считаете изгибную жесткость, как сумму для всех компонент моментов инерции относительно их центральных осей и произведения их площадей на квадрат расстояния от собственных центральных осей до оси сечения. Разумеется, каждое слагаемое от каждой компоненты умножаем на соответствующий модуль упругости. Полученная сумма будет эффективной изгибной жесткостью сечения (типа E*I). Если для ввода в какую-нить КЭ программу Вам нужно разделить модуль и геометрические характеристики, то при симметричном сечении проблем не будет - возьмите модуль из первой жесткости, например поделив ее на площадь и возьмите момент инерции, чтобы вторая жесткость совпала с расчитанной.

[Forrest_Gump]

спасибо Разработчику - не получилось у меня сформулировать вышесказанное, но я согласен с ним (с методикой).

[K.B.I.]

Коллеги, спасибо всем за умные и очень умные мысли! Я думаю методика такаго расчёта (если её кто то уже не разработал) может стать темой для диссертации. А пока буду считать сталь, ломать голову из-за чужих денег нет времени и тем более брать на себя ответственность за непроверенные решения.

[K.B.I.]

Кстати, наткнулся на расчёт бистальных балок в учебнике "Металлические конструкции", там стоит коэффициент жёсткости, который выбирается по табл. исходя из Ry. А вот методики определения этих коэффициентов нет. Я думаю они определяются как написал Разработчик, но всё исходит из предположения, что материалы неразрывно связанны между собой.

[Разработчик]

думаю методика такаго расчёта (если её кто то уже не разработал) может стать темой для диссертации.

Не тянет даже на курсовую, методика давно известна, очевидна и как максимум такой расчет может идти как одна из задач типового расчета студента 3-го курса по спецкурсу сопромата или чего-то аналогичного

Кстати, наткнулся на расчёт бистальных балок в учебнике "Металлические конструкции", но там вместо приведённого модуля Юнга стоит коэффициент, который выбирается по табл. исходя из Ry. А вот методики определения этих коэффициентов нет. Я думаю они эмпирические...

Эмпирическими могут быть только характеристики материалов, а все коэффициенты в учебниках и нормативных документах когда-то кем-то были расчитаны по более или менее сложным методикам/формулам, которые конечно известны специалистам-механикам, но почему-то считается западло приводить в учебниках для строителей. Может оно и к лучшему: меньше знаешь - крепче спишь

[K.B.I.]

Возможно на курсовую и не тянет, но разработчик прфильной системы где такое решение предлагается, не даёт ни каких рекомендаций на сей счёт, хотя немцы народ педантичный и статические расчёты для типовых решений своей системы описали подробно. Насчёт студента...буду рад знакомству с таким, а то что то последнее время попадаются не очень...
И потом в сфере строительства светопрозрачных конструкций общие сроки сжаты и как следсвие сроки на проектирование очень малы... Диктует рынок. Времени на теоретические изыскания крайне мало. Многие задачи формализованы и решены. Задача инженера сводится к тому что бы найти готовое решение или аналогичный случай и правильно его применить. Хотелось узнать мнение др. специалистов, может кто реально сталкивался с подобными расчётами.

[Разработчик]

Насчёт студента...буду рад знакомству с таким, а то что то последнее время попадаются не очень...

Поищите в вашем Политехе, там вроде была пара кафедр такой ориентации. Хотя, согласен - в последнее время не очень... 15 лет насмешек и издевательства над технарями не прошли даром

[K.B.I.]

Был на кафедре строительной механики в Политехе со СВОИМ ВОПРОСОМ, пытался получить консультацию. Проффесор сказал -считайте по стали.... не обеспечивается совместная работа элементов. А может лень ему возиться со мной было.

[Pete]

Прекрасный пример композитного материала - железобетон . Дальше продолжать?..

[shell2021]

Ваш вопрос не так прост как это кажется. С такими вопросами надо приходить не на кафедру строительной механики, а на кафедру теории упругости. В Политехническом институте (ныне университете) есть кафедра механики и процессов управления. Там могут кое-что сказать. В строительном - Санджаровский (каф. теор. механики). Однако, это могут быть только соображения. Если хотите обмануть себя и других, то можете поколдовать с методом конечного элемента. Но нада понимать, что численные методы подходят только для автоматизации понимаемых расчетов. Метод конечного элемента очень трудно назвать методом - это, скорей всего, религия. Как специалист в теории упругости, могу Вас информировать, что на сегодняшний день эта задача не решена.

[Александр Бауск]

Ээээ... Теория упругости -- это, конечно, хорошо...
Но только люди используют нормирующую формулу, суммирующую произведения модулей на объемные части соответствующих материалов, и не парятся.

http://www.mech.utah.edu/~rusmeeha/l...omposites.html

В тексте Ctrl+F по фразе "Rule of mixtures".

[Александр Бауск]

Если очень хочется, можно еще сделать детальный анализ сечения посредством омерзительного КЭ-моделирования (с мелкой детализацией сечения -- например, длина КЭ = 1/100 от ширины сечения) и таким образом вычислить модуль Юнга.

[Shefff]

Честно говря для МКЭ проще использовать приведенные жесткости. Для поставленного Вами вопроса ответ ищите в монографиях В.М. Бондаренко об интегральном модуле упругости. Удачи.