Моделирование и расчёт несущей способности соединения Sherpa в деревянных конструкциях по методике мкэ

Рассматриваются проблемы автоматизированного проектирования соединения SHERPA в деревянных конструкциях с учётом воздействия эксцентриситета по программе Solidworks Simulation 2014. Анализируются граничные условия, физико-механические и геометрические характеристики материалов, плотность и формы автоматического построения сетки, от которых зависит несущая способность соединения. В качестве примера после создания трехмерного моделирования двух металлических накладок выполнен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния экспериментального соединения SHERPA с использованием упрощенной методики. Приводится решение задачи по определению эквивалентного напряжения, перемещения, главного напряжения и деформации соединения при воздействии на сжатие и изгиб. Показана удовлетворительная сходимость данных расчётных результатов на основе предложенных уравнений с полученными экспериментальными определениями напряженно-деформированного состояния. Подтверждена достоверность научно-исследовательской работы автора для конструкторского решения.
This paper is devoted to the problems of automated design of connection SHERPA in bending in view of the eccentricity on the program Soildworks Simulation 2014. Тhe boundary conditions, physical, mechanical and geometrical characteristics of materials, density and shape of the automatic meshing are analyzed, which have on effect on the bearing capacity of the connection. Аs an example, after the creation of three-dimensional modeling of two metal plates, the finite element analysis of the stress-strain state of the experimental connection SHERPA with using a simplified simulation is performed. The paper gives the solve of problem for determining the stress vonMises, displacement, the principal stress and strain of connection when subjected to compression and bending moment. Satisfactory convergence of calculated and experimental results to determining the stress-strain state is showed. The reliability of the author’s research work to solution of design is confirmed.