- •Глава 1
- •Основные сведения о методе конечных элементов
- •1.1.1. Стержневой конечный элемент
- •1.1.2. Пластинчатый конечный элемент
- •1.1.3. Объемные (сплошные) конечные элементы
- •1.2. Назначение и возможности модуля арм Structure3d
- •1.3. Оценка максимальной размерности задачи, которая может быть решена с помощью арм Structure3d
- •1.4. Особенности подготовки стержневой модели к расчету
- •Редактор создания и редактирования моделей
- •2.2. Предварительные настройки редактора
- •Глава 2
- •2.3. Создание расчетной модели стержневой конструкции
- •2.3.1. Создание плоской модели
- •2.3.2. Выталкивание плоской рамы в заданном направлении
- •2.3.2.1. Выделение фрагмента модели
- •2.3.2.2. Выталкивание выделенного плоского фрагмента модели
- •2.3.3. Моделирование окружностей и дуг окружностей
- •2.3.3.1. Моделирование окружностей
- •2.3.3.2. Моделирование дуг окружностей
- •2.4. Подготовка стержневой модели конструкции к расчету
- •2.4.1. Задание параметров материала
- •2.4.2. Задание поперечных сечений
- •2.4.2.1. Библиотека поперечных сечений
- •2.4.2.2. Создание нового поперечного сечения
- •2.4.2.3. Добавление нового сечения в библиотеку сечений
- •2.4.2.4. Присвоение стержневым элементам модели поперечных сечений
- •2.4.3. Задание опор
- •2.4.4. Задание действующих на элементы модели внешних нагрузок
- •2.4.4.1. Расчет модели конструкции, находящейся под действием отдельных составляющих внешних нагрузок. Загружения и комбинация загружений
- •2.4.4.2. Задание сосредоточенных нагрузок в узлах модели
- •2.4.4.3. Задание нагрузок на стержневые элементы модели
- •Глава 3
- •3.1. Параметры расчета и запуск модели на расчет
- •3.2. Просмотр результатов статического расчета напряженно-деформированного состояния стержневой модели конструкции
- •3.2.1. Просмотр карты результатов
- •3.2.1.1. Настройка параметров вывода результатов
- •3.2.1.2. Просмотр карты напряжений
- •3.2.1.3. Просмотр максимального и минимального значения параметров
- •3.2.1.4. Построение выносок
- •3.2.2. Изменение диапазона изменения расчетного параметра на карте результатов
- •3.2.3. Просмотр распределения напряжений в поперечном сечении стержня
- •3.2.4. Просмотр деформированной модели конструкции
- •3.2.5. Просмотр карт перемещений, нагрузок, коэффициента запаса и главных напряжений
- •3.2.5.1. Просмотр карты перемещений
- •3.2.5.2. Просмотр карт нагрузок, коэффициента запаса и главных напряжений
- •3.3. Просмотр результатов расчета реакций в опорах
- •3.4. Просмотр результатов расчета силовых факторов
- •3.5. Просмотр количественных результатов расчета по отдельным элементам модели конструкции
- •3.5.1. Просмотр результатов расчета внутренних силовых факторов в узлах стержневых элементов модели
- •3.5.2. Пересчет результатов расчета из глобальной системы координат в локальную и наоборот
- •3.5.3. Просмотр графиков силовых факторов и перемещений по длине стержня
- •3.6. Вывод данных по расходу стержневых элементов
- •3.7. Вывод результатов расчета модели конструкции на печать и в файл формата rtf
- •Глава 4
- •4.1. Общие положения
- •4.1.1. Виды пластинчатых конечных элементов
- •4.1.2. Выбор параметров разбиения пластинчатых элементов
- •4.1.2.1. Предпочтительные формы пластинчатых конечных элементов
- •4.1.2.2. Выбор параметров разбиения пластин на конечные элементы
- •4.2. Режимы разбиения пластин
- •4.2.1. Режим «Четырехугольная Прямоугольная пластина»
- •4.2.1.1. Локальная система координат пластины
- •4.2.1.2. Создание и разбиение пластинчатых элементов
- •4.2.2. Режим «Произвольная пластина с разбиением»
- •4.2.3. Неавтоматизированный («ручной») режим создания и дополнительного разбиения пластин
- •4.3. Задание параметров пластин и их нагружение
- •4.3.1. Задание толщины и свойств материала пластин
- •4.3.2. Приложение к пластинам нормальных распределенных нагрузок
- •4.3.2.1. Приложение к пластинам нормальных равномерно распределенных нагрузок
- •4.3.2.2. Приложение к пластинам нормальных неравномерно распределенных нагрузок
- •4.3.3. Инвертирование системы координат пластины
- •4.4. Визуализация результатов расчета стержнево-пластинчатой модели конструкции
- •4.4.1. Просмотр карт результатов
- •4.4.1.1. Настройка параметров вывода результатов
- •4.4.1.2. Просмотр карты напряжений
- •4.4.1.3. Просмотр карты перемещений
- •4.4.1.4. Просмотр карт нагрузок, коэффициента запаса и главных напряжений
- •4.4.2. Просмотр количественных результатов расчета модели конструкции
3.2.4. Просмотр деформированной модели конструкции
Чтобы просмотр деформированной модели был более удобным, показ карты напряжений можно отключить, для чего в меню «Результаты» следует снять флажок на опции «Показывать карту напряжений».
Фрагмент деформированной модели изображен на рис. 3.12. Перемещения показываемые на этой карте, пропорциональны реальным, причем видно направление перемещений отдельных элементов. Если в результате ошибки проектировщика какие-либо части модели оказались не связанными, то они будут деформироваться отдельно друг от друга, что будет также заметно на карте.
Отметим, что деформированная модель дает только общее представление с характере деформации конструкции. Что касается числовых значений конкретных перемещений отдельных частей и узлов, то их можно просмотреть, открыв карту перемещений.
Рис. 3.12. Фрагмент деформированной стержневой модели конструкции
3.2.5. Просмотр карт перемещений, нагрузок, коэффициента запаса и главных напряжений
Просмотр всех остальных карт результатов происходит аналогично. Для того чтобы иметь возможность, не закрывая предыдущей карты, открыть карту другого параметра, нужно в меню «Результаты» выбрать пункт «Параметры выбора результатов...». С помощью открывшегося диалогового окна «Параметры вывода результатов» (см. рис. 3.6) пользователь может выбрать другую карту результатов, а также указать, по каким параметрам и для каких элементов модели необходимо ее построить.
Так, из выпадающего списка «Выбор результатов» могут быть выбраны:
напряжения;
перемещения;
нагрузки;
коэффициент запаса;
главные напряжения.
В выпадающих списках соответствующих элементов модели нужно отметить те параметры, для которых будет строиться выбранная карта результатов.
3.2.5.1. Просмотр карты перемещений
Выбираем в выпадающем списке «Выбор результатов» диалогового окна «Параметры вывода результатов» (см. рис. 3.6) пункт «Перемещения», а в списках «Стержни», «Пластины» и «Объемные элементы» - нужные компоненты перемещений. В этом случае и у стержней, и у пластин (если они присутствуют в модели) могут быть выбраны компоненты перемещения вдоль какой-либо из координатных осей либо вращения вокруг оси. Перемещения обозначаются латинской буквой U, а повороты — ROT. Далее указывается координатная ось, вдоль которой происходит перемещение или вокруг которой производится поворот. Если вместо названия оси системы координат указывается SUM, то речь идет либо о величине суммарною перемещения по всем осям, либо о величине суммарного поворота вокруг всех осей. Наличие строчных букв «лок» в обозначении компонента позволяет сделать вывод, что речь идет о локальной системе координат соответствующего типа конечных элементов. Если же таких букв нет, то перемещения показываются в глобальной системе координат.
Например, компонент с названием UХ_лок — это перемещение в локальной системе координат (стержня) вдоль оси X, a ROT Y-- поворот вокруг оси Y глобальной системы координат.
Замечание. В стержнях можно визуализировать результаты расчета всех компонентов перемещений и в глобальной, и в локальной системах координат, а в пластинах — только в глобальной. По умолчанию у всех типов конечных элементов установлен режим, соответствующий показу суммарного перемещения в глобальной системе координат.
В качестве примера на рис. 3.13 приведена карта суммарных перемещений в рассматриваемой стержневой модели. Анализ этой карты проводится так же, как и карты напряжений (см. п. 3.2.1.2). Напомним, что для просмотра результатов расчета выбранных компонентов перемещений в каком-либо пластинчатом или стержневом конечном элементе нужно в режиме выбора элементов (кнопка «Выбрать» инструментальной панели «Нарисовать») нажать левую кнопку мыши на нужной точке элемента и при нажатой кнопке немного сдвинуть указатель мыши - в строке статуса будет показываться соответствующая величина. Точное позиционирование указателя мыши производится на НЕДЕФОРМИРОВАННОЙ модели.
При просмотре карты перемещений можно задавать новый диапазон, перемещений аналогично проведению подобной операции по изменению диапазона напряжений (см. п. 3.2.2).
Рис. 3.13. Фрагмент карты перемещений
Так же, как и на карте напряжений, на карте перемещений будут показываться точки, в которых перемещение имеет максимальное и минимальное значения. Кроме того, пользователь имеет возможность поставить выноски в интересующих его точках модели в дополнение к уже существующим (т. е. построенным на другой карте результатов).
