Phần tử bờ tụng
Bờ tụng được mụ hỡnh húa bằng phần tử SOLID65 của Ansys. Đõy là phần tử chuyờn mụ phỏng vật liệu cú khả năng chịu nộn lớn hơn rất nhiều khả năng chịu kộo như bờ tụng, đỏ….Nú cú thể mụ phỏng cốt thộp gia cường trong bờ tụng (hoặc thộp lưới, thộp hỡnh…), cựng với hiện tượng kộo nứt và nộn vỡ của vật liệu. Đõy là phần tử 3D cú 8 điểm nỳt, mỗi nỳt cú ba bậc tự do tại mỗi nỳt là cỏc chuyển vị tịnh tiến theo cỏc hướng nỳt x, y và z như Hỡnh 4. 1. Phần tử SOLID65 nhiều nhất cú thể định nghĩa ba loại vật liệu gia cố khỏc nhau, tức là phần tử này cho phộp đồng thời dựng cựng lỳc bốn loại vật liệu. Phần tử bờ tụng tương tự như cấu trỳc SOLID 3-D nhưng được bổ sung thờm khả năng nứt, nộn vỡ, biến dạng dẻo và xoắn. Đặc điểm quan trọng nhất của loại phần tử này là xử lý cỏc đặc tớnh phi tuyến của vật liệu. Bờ tụng cú khả năng nứt (theo ba phương vuụng gúc), vỡ, biến dạng dẻo và từ biến. Trong khi đú, vật liệu gia cường cú khả năng kộo và nộn, nhưng khụng bị cắt. Chỳng cũng cú khả năng biến dạng dẻo và từ biến [67, 93].
Tiờu chuẩn hỏng của bờ tụng
Mụ hỡnh cú khả năng thể hiện sự hỏng của bờ tụng, bao gồm cả cỏc vết nứt và vỡ. Hai tham số cường độ đầu vào là cường độ kộo và nộn là đủ để xỏc định mặt hỏng cho bờ tụng. Trong chương trỡnh tớnh toỏn, mặt hỏng cho bờ tụng là dạng mặt hỏng 3 chiều, trong đú:
Nứt xuất hiện khi ứng suất kộo chớnh theo một hướng bất kỳ nằm ngồi mặt hỏng, mụ đun đàn hồi của bờ tụng bằng 0 theo hướng song song với hướng ứng suất kộo chớnh.
Vỡ xảy ra khi tồn bộ cỏc ứng suất là nộn và nằm ngồi mặt hỏng, khi đú mụ đun đàn hồi bằng 0 theo mọi hướng.
Phần tử cốt thộp
Cốt thộp được mụ hỡnh húa bằng phần tử LINK180 trong ANSYS. Đõy là một spar 3-D hữu ớch trong nhiều ứng dụng kỹ thuật khỏc nhau. Phần tử cú thể được sử dụng để tạo mụ hỡnh giàn, dõy cỏp vừng, liờn kết, lũ xo, v.v. Phần tử này là phần tử chịu kộo nộn dọc trục với ba bậc tự do tại mỗi nỳt là chuyển vị tịnh tiến theo cỏc phương x, y và z như Hỡnh 4. 2. Phần tử cú khả năng thể hiện biến dạng dẻo và từ biến.
Hỡnh 4. 2: Mụ hỡnh phần tử LINK180 - Mụ hỡnh phần tử thộp [67, 93].