Глава 5

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

МОДУЛЯ АРМ STRUCTURE3D ПО СОЗДАНИЮ СТЕРЖНЕВЫХ МОДЕЛЕЙ КОНСТРУКЦИЙ

В данной главе рассматриваются дополнительные функциональные возможности модуля АРМ Structure3D и методы работы по созданию стержневых моделей конструкций. К чтению этой главы пользователю следует переходить только после усвоения материала главы 2, посвященной основным техническим приемам создания и редактирования таких моделей.

5.1. Типы стержневых конечных элементов

В АРМ Structure3D используются стержневые элементы следующих типов:

балочные;

ферменные;

канаты.

Балочными называются стержневые элементы, работающие на растяжение/сжатие и изгиб и передающие все силовые факторы. Этот тип элементов устанавливается по умолчанию. Большинство возможностей редактора АРМ Structure3D по работе с балочными элементами рассмотрены в главе 2.

Ферменные элементы работают только на растяжение/сжатие. Они не могут передавать различные моменты (изгибающие и крутящие).

При использовании ферменных элементов нужно быть уверенным, что конструкция геометрически неизменяемая, т. е. не становится механизмом.

Замечание. Несмотря на то, что узлы ферменного элемента обладают свойствами шарового шарнира, допускающего поворот вокруг всех трех координатных осей, ферменная модель конструкции, тем не менее, не будет геометрически изменяемой за счет возможности вращения элементов вокруг собственной оси. Такой вид перемещения исключается программой автоматически, а вот другие виды возможных перемещений отдельных стержней друг относительно друга за счет подвижности самой модели должны быть запрещены пользователем.

Рис. 5.1. Диалоговое окно «Тип элементов»

Канат— нелинейный элемент, соответствующий по свойствам гибкой нити работающий только на растяжение. Канат не воспринимает сжимающую нагрузку. Как правило, для элемента типа «канат» задается величина предварительного напряжения (см. п. 8.2.2).

Зависимость силы натяжения каната от величины смещения точек крепления при нахождении его в поле силы тяжести Земли имеет существенно нелинейный характер. Для решения этой задачи в АРМ Structure3D используется методика, изложенная в [8].

Переход в режим задания стержневым элементам тех или иных свойств осуществляется выбором в меню «Свойства» пункта «Тип элементов...». Далее из выпадающего списка открывшегося диалогового окна «Тип элементов» (рис. 5.1) нужно выбрать тип элементов, а затем нажатием одной из кнопок «Приписать всем» или «Приписать выделенным» присвоить выбранный тип предварительно выделенным стержням.

Замечание. На элемент типа «канат» всегда будет действовать сила тяжести, независимо от того, установлен ли масштабный множитель веса в загружении, в котором находятся действующие на канат нагрузки.

Если после выбора типа элементов нажать кнопку «Сделать текущим», то вновь создаваемым стержням будет автоматически присваиваться выбранный тип. Тип элемента показывается также в диалоговом окне «Список стержней», открываемом при нажатии кнопки «Стержень Инфо» (меню «Свойства»/«Информация о стержне»), см. рис. 2.25. В этом же окне пользователь может изменить тип элемента для отдельного выбранного стержня.