Plošné zatížení, tlak
Plošné zatížení působící na stěnu prvku lze předepsat v libovolném zatěžovacím stavu. Speciálním případem obecného plošného zatížení je tlak, který se s výhodou zadá v lokálním systému vnější normály.
V souboru name.i2
se nejprve definuje vektor pomocí sady:
nebo
a takto definovaná sada se následně přiřadí stěně vybraných prvků:
přičemž
- qx,qy,qz [Pa] jsou složky napětí ve směru globálních os,
- qn [Pa] je napětí kolmé na stěnu prvku a působící ve směru vnější normály stěny prvku (tlak p se zadává záporně, tj. qn=−p).
Poznámka
Stěny a jejich lokální čísla jsou definovány pro isoparametrické prvky a prvky semi-loof, viz Referenční příručka. U 2D isoparametrických prvků se za stěnu prvku považuje jeho hrana, protože má nenulovou tloušťku (a tedy i plochu). U prvků semi-loof je definována jen jedna stěna (střednicová plocha), jejíž orientace je dána normálou ζ, viz Referenční příručka. Záporně zadaný tlak působí na horní stranu plochy, kladně zadaný tlak působí na spodní stranu plochy.
Poznámka
V jednom zatěžovací stavu se může vyskytovat více přiřazení plošných sil jedné stěně prvku. V takovém případě se složky sil sčítají.
Poznámka
Složky vektoru mohou záviset na globálních souřadnicích x,y,z s využitím všech funkčních závislostí, viz Referenční příručka.
Příklad
Uvažujme hydrostatický tlak vody p=rg(h−z) působící na stěnu nádoby h=5 m, takže rg=10000 Pa/m a rgh=50000 Pa.
Závislost tlaku p na souřadnici z popíšeme pomocí polynomiální závislosti p(z)=50000−10000z, viz Referenční příručka. Globální souřadnice z má podle Referenční příručky identifikační číslo 3, odtud
SV 1 T -6 I 3 V -50000 10000
Při zadání tlaku −p sadou 1 jsme mlčky předpokládali, že normály všech skořepinových prvků směřují dovnitř nádoby. Smysl normál je však určen topologií prvků a normály všech prvků nemusí být shodně orientovány, viz Referenční příručka. Proto definujeme další sadu
SV 2 T -6 I 3 V 50000 -10000
kterou přiřadíme prvkům, jejichž normála směřuje ven z nádoby.
Přiřazení bude mít tvar
AS <stav> / … /S 1 E <prvky> S 1 ; prvky s normálou směřující dovnitř /S 2 E <prvky> S 1 ; prvky s normálou směřující ven / …