- •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
4.2.3. Неавтоматизированный («ручной») режим создания и дополнительного разбиения пластин
Режим «ручного» разбиения какой-либо области на конечные элементы не является основным. Тем не менее, иногда возникает необходимость в его использовании. Например, для заполнения пропущенного генератором сетки треугольного участка пластины при разбиении сложной области на четырехугольные элементы (см. п. 4.2.1.3), или при создании сетки разбиения с различной густотой — для того чтобы получить более точные значения напряжений и других силовых факторов в интересующих точках какой-либо области, и т. п.
Разбиение вручную
на четырехугольные конечные элементы
осуществляется в режиме «Четырехугольная
Произвольная пластина» нажатием
соответствующей кнопки на панели
инструментов «Нарисовать»
(меню «Рисование»/ «Пластина»/«Четырехугольная
Произвольная»), а на треугольные
элементы - включением режима «Треугольная
пластина»
той же панели (меню «Рисование»/
«Пластина» /«Треугольная»).
Продемонстрируем режим разбиения вручную на примере создания пластинчатого конечного элемента четырехугольной формы. Нажав соответствующую кнопку, щелчками левой кнопкой мыши создаем узлы в углах пластины. При щелчке на уже существующем узле происходит привязка к этому узлу, при щелчке на пустом месте создается новый узел (рис. 4.10). Процесс построения конечного элемента для четырехугольной пластины завершается четвертым щелчком мыши.
Аналогичным образом при разбиении вручную создаются и треугольные конечные элементы.
Пользователь может произвести дополнительное разбиение созданной в ручном режиме пластины, как это было рассмотрено при работе с четырехугольными прямоугольными пластинами (см. п. 4.2.1.2).
В том случае, если
требуется произвести одновременное
разбиение двух четырехугольных
произвольных пластин (рис. 4.11), то
необходимо начале выделить их, а затем
нажатием кнопки
«Разбить пластину» на инструментальной
панели «Нарисовать» перейти в режим
разбие -
Рис. 4.10. Создание четырехугольной пластины
ния пластин. После этого, щелкнув на одной из выделенных пластин, выходим в диалоговое окно «Параметры разбиения» (см. рис. 4.5). В полях ввода этого окна задаем количество элементов разбиения в направлениях X и Y. Полезно перед заданием параметров разбиения визуализировать локальную систему координат пластин в соответствии с п. 4.2.1.2.
Алгоритм разбиения четырехугольных произвольных пластин построен следующим образом. Сторона, параллельная орту оси X локальной системы координат пластины, и противоположная ей сторона разбиваются на такое число частей, которое соответствует количеству элементов разбиения в направлениях X. Аналогично производится разбиение двух оставшихся
Рис. 4.11. Четырехугольные произ- Рис. 4.12. Четырехугольные
вольные пластины, которые необхо- произвольные пластины с
димо разбить на конечные элементы разбиением
сторон. После этого соответствующие узлы противоположных сторон соединяются друг с другом, а на их пересечениях создаются новые узлы. Результат разбиения двух четырехугольных произвольных пластин по X (на 3 части) и no Y (на 2 части) продемонстрирован на рис. 4.12.
Аналогично может быть произведено разбиение треугольных пластин, но в отличие от четырехугольных (при разбиении которых у пользователя есть возможность выбора типа конечных элементов — треугольные или четырехугольные), треугольные пластины всегда будут разбиваться только на треугольные элементы, независимо от положения переключателя группы Тип элемента диалогового окна «Параметры разбиения» (см. рис. 4.5).
