
- •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
- •Глава 2
- •Редактор создания и редактирования моделей
- •2.2. Предварительные настройки редактора
- •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
2.3.3.2. Моделирование дуг окружностей
Создание дуг в АРМ Structure3D во многом напоминает процесс создана окружностей, хотя и имеет некоторые особенности.
Для моделирования
дуг (частей окружности) предназначен
режим «Дуга»
который включается нажатием одноименной
кнопки на панели инструментов «Нарисовать»
(меню «Рисование»/«Дуга»).
Создание дуги также начинаем с фиксирования ее центра, положение которого задается щелчком левой кнопки мыши в произвольной точке окна. После этого за перемещаемым указателем мыши из точки центра начнет тянуться луч, текущая длина и угол наклона которого к положительному направлению горизонтальной оси отображаются в строке статуса. Когда угол наклона достигнет требуемого значения, луч нужно зафиксировать, щелкнув левой кнопкой мыши второй раз. Длина этого луча, т. е. фактически радиус дуги, устанавливается третьим щелчком левой кнопки мыши.
Для того чтобы завершить создание дуги, нужно задать ее центральный угол Делаем это, перемещая указатель мыши в направлении создаваемой дуги. Текущее значение центрального угла дуги отслеживается в строке статуса. Четвертый щелчок левой кнопки мыши позволяет зафиксировать значение центрального угла дуги. Теперь все параметры дуги заданы.
После четвертого щелчка открывается диалоговое окно «Разбить дугу» (аналогичное окну «Разбить Окружность»), в числовом поле которого пользователь указывает количество стержней, моделирующих дугу в стержневой модели конструкции.
Замечание. В заключение хотелось бы отметить следующее. Как окружность (ее центр), так и дуга окружности могут быть «привязаны» к существующим узлам модели. Правила создания и окружности, и ее дуги при этом остаются теми же. Щелкать ясной кнопкой мыши нужно будет в той же последовательности, но уже на существующих узлах. Включенная привязка обеспечит соединение элементов окружностей и дуг с соответствующими узлами. Нажатие правой кнопки мыши в процессе создания дуги отменяет и все ранее совершенные действия, и все уже введенные параметры.
2.4. Подготовка стержневой модели конструкции к расчету
В результате выполнения всех вышеперечисленных операций мы получим так называемую «проволочную» модель конструкции, в которой каждый стержень изображен в виде тонкой проволоки, располагающейся по центру тяжести будущего сечения. Но каждый стержень имеет конкретные размеры и соединен с помощью узлов с остальными стержнями модели. Такую совокупность стержней, имеющих определенные длины и соединенных в общую конструкцию, будем называть собственно моделью. Для тою чтобы можно
было произвести расчет модели на прочность, необходимо дополнительно задать:
поперечные сечения для каждого из стержней;
опоры, закрепляющие модель ее в пространстве;
действующие на модель внешние нагрузки (или хотя бы собственный вес ее элементов);
параметры материала элементов модели.
Жесткого порядка подготовки стержневой модели к расчету нет: последовательность операций может быть произвольной, но, по крайней мере, три первых пункта должны быть выполнены.
Игнорирование последнего пункта, касающегося материала элементов модели, не приведет к прерыванию процесса вычисления, поскольку по умолчанию всем элементам присваиваются параметры материма, соответствующего по своим характеристикам стали СтЗкп.
Рис. 2.13. Диалоговое окно со списком материалов
Если у пользователя
есть необходимость изменить материал,
из которого изготовлены все элементы
или отдельные (предварительно выделенные)
стержни, он может сделать это с помощью
специального окна «Материалы» (рис.
2.13), для вызова которого следует на жать
кнопку «Материалы»
на инструментальной панели «Свойства»
(меню«Свойства»/«Материалы...»).