구조용 강재의 유한요소 모델링에서 가장 일반적으로 사용되는 재료 선도는 변형률 경화를 포함한 이상 소성 또는 탄성 모델과 진응력-변형률 선도입니다. 진응력-변형률 선도는 인장 시험에서 얻은 상온에서의 연강 재료 특성으로부터 계산됩니다. 진응력과 진변형률은 다음과 같이 구할 수 있습니다:
\[ \sigma_{true}=\sigma (1 + \varepsilon) \]
\[ \varepsilon_{true}=\ln (1 + \varepsilon) \]
여기서 σtrue는 진응력, εtrue는 진변형률, σ는 공칭 응력, ε은 공칭 변형률입니다.
IDEA StatiCa Connection의 플레이트는 EN1993-1-5, Par. C.6, (2)에 따른 공칭 항복 고원 기울기 tan-1 (E/1000)을 가진 탄소성 재료로 모델링됩니다. 재료 거동은 von Mises 항복 기준에 기반합니다. 설계 항복 강도 fyd에 도달하기 전까지는 탄성으로 가정합니다.
좌굴에 취약하지 않은 영역에 대한 극한 한계 상태 기준은 주 막 변형률의 한계값 도달입니다. 5 %의 값이 권장됩니다(예: EN1993-1-5, App. C, Par. C.8, Note 1).
수치 모델에서의 강재 재료 선도
소성 변형률의 한계값은 종종 논의됩니다. 실제로, 이상 소성 모델을 사용할 경우 극한 하중은 소성 변형률의 한계값에 대한 민감도가 낮습니다. 이는 보-기둥 접합부의 다음 예시에서 확인할 수 있습니다. 개단면 보 IPE 180이 개단면 기둥 HEB 300에 연결되어 휨 모멘트를 받습니다. 소성 변형률 한계값이 보의 저항에 미치는 영향은 다음 그림에 나타나 있습니다. 소성 변형률 한계값이 2 %에서 8 %로 변화하지만, 모멘트 저항의 변화는 4 % 미만입니다.
보-기둥 접합부의 극한 한계 상태 예측 예시
소성 변형률 한계값이 모멘트 저항에 미치는 영향