4.2.2. Режим «Произвольная пластина с разбиением»

Этот режим используется в том случае, если необходимо создать пластину, заполняющую некоторую произвольную плоскую область, причем с одновременным разбиением этой пластины на конечные элементы (п. 4.1.1).

Замечание. Плоскость, и которой будет сформирована пластина, задается выбором первых трех узлов наружного контура пластины. Привязка к узлам, не лежащим в этой плоскости, работать не будет, поэтому не следует пытаться создать в этом режиме какую-нибудь другую поверхность!

После включения режима (кнопка «Произвольная пластина с разбиением» на инструментальной панели «Нарисовать» или меню «Рисование»/ «Пластина»/ «Произвольная с разбиением») следует обойти внешний контур вновь создаваемой пластаны, щелкнув последовательно на всех узлах этого контура, к которым необходимо привязаться. Направление обхода может быть любым, важно, чтобы последовательно выбирались узлы, составляющие внешний контур.

В процессе обхода контура за указателем мыши будет тянуться синяя линия динамического объекта (рис. 4.6). После завершения обхода, т. е. замыкания внешнего контура, синяя линия

Рис. 4.6. Обход внешнего контура при Рис.4.7. Принудительное создание

создании произвольной пластины с узлов на пластине

разбиением

тянуться перестает, но сам контур остается отрисованным. В тех местах, где синяя линия накладывается на уже имеющиеся стержни, она желтеет, и контур становится гораздо менее заметным.

Если рассматриваемая область многосвязная, то после обхода внешнего контура нужно аналогично обойти все внутренние.

Иногда может возникнуть необходимость принудительно создать дополнительные узлы в каких-либо точках рассматриваемой пластины: например, если планируется разместить в них опоры или приложить нагрузки. Для этого после завершения обхода всех имеющихся контуров нужно щелкнуть два раза с небольшим промежутком времени на выбранной точке - в этом месте появится крестик. На рис. 4.7 изображены внешний контур и два внутренних контура после завершения их обхода, а также крестик в левой части создаваемой пластины, обозначающий местоположение одного из новых узлов. Процесс создания второго узла (в промежутке между первым и вторым щелчками на узле) запечатлен в правой части пластины. Желательно между первым и вторым щелчками немного отвести указатель мыши с вновь создаваемого узла, чтобы потом снова щелкнуть на нем.

После завершения всех этих операций нужно нажать клавишу «ENTER» на клавиатуре, что вызовет появление диалогового окна «Параметры разбиения» (рис. 4.8) Большинство параметров окна уже соответствуют оптимальным, и чаще всего изменять их не нужно. Рассмотрим эти параметры подробнее. Поле ввода «Макс. длина стороны».

После нажатия на клавиатуре кнопки «ENTER» и этом поле по умолчанию высвечивается числовое значение длины наибольшей стороны многоугольника, ограничивающего область разбиения. Чаше всего это число приходится корректировать, задавая тем самым густоту сетки разбиения в зависимости от каждого конкретного случая, исходя из общих принципов разбиения пластин (о которых мы уже неоднократно говорили): количество элементов разбиения в

Рис. 4.8. Диалоговое окно «Параметры разбиения»

направлении максимального размера пластины в большинстве случаев лежит в диапазоне 510. Разбивать на большее число элементов (более густая сетка разбиения) нецелесообразно, так как выигрыша в точности это почти не дает. Опция «Разбивать на четырехугольники»

В большинстве случаев флажок здесь может не стоять. При этом разбиение будет производиться не на четырехугольные конечные элементы, а на треугольные. Желательно выбирать именно этот режим, и вот почему. Дело в том, что далеко не всякую замкнутую область, ограниченную ломаной линией, можно разбить на четырехугольники. В общем случае потребуется кроме четырехугольников использовать хотя бы один треугольник. Если же производится разбиение на четырехугольные элементы, то оставшаяся треугольная область окажется не заполненной пластиной, что вызовет необходимость дорисовки недостающей треугольной пластины вручную. На точности расчетов это не отразится, самое главное, чтобы пластины по своим параметрам не служили возможным источником дополнительной погрешности (см. п. 4.1.2.1)

Однако любая область, ограниченная ломаной, может быть разбита на треугольники. Поэтому по умолчанию произвольная область разбивается на треугольные конечные элементы. Опция «Создавать дополнительные точки на границе». Установка разрешающего флажка этой опции позволяет создавать дополнительные узлы на границе области разбиения. При этом разбиению подвергаются те отрезки ограничивающей область разбиения на конечные элементы ломаной линии, длины которых превышают величину, указанную в поле «Макс. длина стороны».

Заметим, что каждая сторона будет разбиваться только на равные участки. Делается это для упрощения задачи соединения данной пластины с другими элементами, т. е. чтобы в том случае, когда требуется смоделировать приварку к этой стороне пластины стержня или другой пластины, мы могли разбить эти элементы на равные части, причем узлы бы совпали. Число отрезков разбиения определяется следующим образом. Предположим, длина стороны равна 93 см, а разрешенная нами максимальная длина стороны — 20 см. Тогда сторона будет разбита на 5 равных частей (на четыре разбить не получится, т. к. 4 х 20 см = 80 см < 93 см). Если флажок этой опции не установлен, то программа не будет создавать дополнительные узлы на сторонах многоугольника, но размеры конечных элементов в середине области разбиения будет делать такими, чтобы обеспечить заданную наибольшую длину стороны. Конечные элементы при этом могут получиться сильно вытянутыми, т. е. их параметры выйдут за рекомендуемые пределы (см. н. 4.1.2.1). Такие элементы способны служить источниками дополнительной погрешности при расчете.

Опция «Оптимизировать разбиение».

Эта опция позволяет оптимизировать процесс разбиения заданной области на конечные элементы (см. п. 4.1.2). Снятие флажка может привести к разбиению на конечные элементы, углы которых выходят за пределы требуемого диапазона 30°150°. Разумеется, такие элементы могут вносить в расчет дополнительные погрешности.

Щелчком мыши на кнопке «ОК» диалога параметров разбиения (см. рис. 4.8) запускается генератор сетки конечных элементов с выбранными параметрами.

Отметим, что у пользователя всегда есть возможность отредактировать результаты автоматизированного разбиения. Сделать это можно в режиме редактирования элементов путем смешения узлов на уже подвергшейся разбиению пластине (при нажатой левой кнопке мыши).

СОВЕТ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ!

Для того чтобы иметь возможность отменить неудачно выполненное редактирование, желательно перед его выполнением включить Отмену операций, если это не было сделано заранее.

В качестве примера создадим треугольную пластину, которая закроет торец верхней части рассматриваемой модели (см. рис. 2.5). Для этого развернем конструкцию так, чтобы все узлы, к которым будет осуществлена привязка, были бы хорошо видны. Затем, включив режим «Произвольная пластина с разбиением», последовательно обойдем внешний контур будущей пластины (рис. 4 9).

После завершения обхода контура и нажатия на клавиатуре кнопки «ENTER» вводим в поле «Макс. длина стороны» появившегося окна «Параметры разбиения» (см. рис. 4.8) значение максимальной длины стороны конечного элемента. Пусть, например, это значение равно 30 см (до этого момента в поле стояла величина 200 см, соответствующая максимальному размеру линейного участка контура исходной области, накрываемой пластиной). Остальные опции окна оставляем такими, какими они стоят по умолчанию. Нажатие кнопки

Рис. 4.9. Создание произвольной пластины

«ОК» завершает процесс создания пластины. Большая сторона, равная 200 см, при этом окажется разбитой на семь равных частей, а меньшая, 50 см - на две равные части. Кроме того, будет осуществлена привязка ко всем узлам стержня крыши, которые были выделены в процессе обхода контура.