CE ESTE ANALIZA STRUCTURALA?

Analiza structurala este procesul de determinare a efectelor incarcarilor (solicitarilor) asupra structurilor si componentelor acestora [1].

Incarcarile structurale sunt actiuni fizice care actioneza asupra corpului, si anume:

  • Mecanice: forte, momente, deplasari
  • Termice: campuri termice, surse

  • Electromagnetice: sarcini, campuri electrice si magnetice

 Analiza structurală este o etapa esențială in proiectarea inginereasca a structurilor.

 Structura fizica (geometria, materialul si interactiunea cu exteriorul), precum si incarcarea, formeaza ceea ce se numeste in ansamblu, model structural.

 Un sistem structural reprezinta o combinatie intre elementele structurale și materialele din care acesta este construit. Pentru un inginer de structuri este important sa poata clasifica o structură atat dupa forma sa, cat si dupa funcția acesteia, prin recunoașterea diferitelor elemente care compun structura. Elementele structurale ghidează forțe sistemice prin materiale, care pot fi: o tijă de legătură, o grindă cu zăbrele, o grindă sau o coloană, precum si un cablu, un arc, o cavitate sau un canal, un unghi, o structură de suprafață sau un cadru.

 Proiectantii și inginerii folosesc simularea structurala. pentru a determina rezistența și rigiditatea unui produs, prin raportarea la tensiunile și deformările la care acesta este supus. Acest tip de analiză structurala depinde de produsul testat, de natura incarcarilor si distributia acestora, tipul materialului (casant sau ductil), felul legaturilor dintre elementele componente ale ansamblului analizat.

  • O structură scurtă / îndesata se va rupe cel mai probabil din cauza unor defecțiuni de material (limita de curgere este depășită)
  • O structură lungă si zveltă se va rupe din cauza instabilității structurale (forma  geometrică)

  • Incarcari dependente de timp, structura va necesita un anumit tip de analiză dinamică pentru a analiza rezistența componentelor.

Componenta materialului utilizat poate influența tipul de analiză ce se impune:

  • Componentele metalice, sub incarcari moderate, în general, necesită o analiză liniară în care materialul are o relație liniară între deformare și incarcarea aplicată materialalului respectiv;
  • Cauciucul și plasticul necesită o analiză neliniară, spre exemplu, elastomerii au o relație neliniară între deformare și incarcata aplicată. Acest lucru este valabil și în cazul metalelor dincolo de limita de curgere [2].

 

Distribuţia valorilor câmpului de tensiune echivalentă (Von Mises) în structură, pe forma nedeformată a structurii, în Pa.

 

   

Sigur ca sunt foarte multi termeni de definit in analiza structurala. Pornind de la acestia s-ar putea scrie un intreg tratat. Noi invitam utilizatorii sa gaseasca singuri mai departe termenii necunoscuti din aceasta definitie. Totusi, nu suntem inconstienti de viciul lingvistic uman, care apare, mai devreme sau mai tarziu, in legatura cu definirea termenilor. De aceea nu sfatuim cititorii sa exagereze cu exactitatea de definire, intrucat procesul ar fi foarte lung si conduce inevitabil la cercul vicios.

 

Bibliografie:

 

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Structural_analysis

[2] http://www.solidworks.com/sw/products/simulation/structural-analysis.htm