
- •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
2.4.1. Задание параметров материала
В АРМ Structure3D материал характеризуется шестью параметрами:
предел текучести (МПа);
модуль Юнга (МПа);
коэффициент Пуассона;
плотность (кг/м3):
коэффициент температурного расширения (1/°С);
коэффициент теплопроводности (Вт/(м °С)).
Два последних параметра относятся к области тепловых расчетов или сочетанию прочностного и теплового расчетов - например, их необходимо задавать при решении задач термоупругости.
Выбрав материал в режиме «Материалы» (см. рис. 2.13), пользователь может просмотреть заданные при этом по умолчанию свойства выбранного материала; и при необходимости их изменить. Просмотр осуществляется нажатием кнопки «Изменить...». В поля ввода группы Параметры материалу открывшегося диалогового окна «Материал» (рис. 2.14) по умолчанию
Рис. 2.14. Диалоговое окно «Материал» для ввода свойств выбранного материала
занесены параметры выбранного материала, которые могут быть изменены по желанию пользователя.
Кроме того, у пользователя есть возможность задать новый материал и удалить уже существующий материал из списка. Делается это следующим образом.
Если требуемся задать новый материал, названия которого нет в списке диалога «Материалы» (см. рис. 2.13), то нужно нажать кнопку «Добавить...». При этом также открывается диалоговое окно «Материал», но с незаполненными полями ввода. Пользователь может или задать параметры материала самостоятельно, заполнив соответствующие строки, или нажать на кнопку «DB...» (см. рис. 2.14) и выбрать параметры из базы данных. В этом случае свойства выбранного материала автоматически перенесутся из базы данных в соответствующие строки.
Удаление выделенного материала из списка происходит после нажатия кнопки «Удалить» в диалоговом окне «Материалы» (см. рис. 2.13). Надо только иметь в виду, что удалить материал из списка можно только в том случае, если он ранее не был присвоен каким-либо элементам модели. Кроме того, нельзя удалить последний материал, оставшийся в списке после удаления всех предыдущих.
Если заданные параметры материала нужно присвоить всем элементам модели — нажмите кнопку «Задать всем» (см. рис. 2.13). Если же данный набор параметров характерен для одного элемента или группы элементов - кнопку «Задать выделенным». Разумеется, предварительно этот элемент (или группа) должны быть выделены.
Замечание 1. Для проведения расчета нужны все указанные в соответствующей группе окна «Материал» параметры, кроме предела текучести. Значение предела текучести используется только для определения коэффициента запаса по текучести. На сегодняшний день этот параметр носит в основном информативный характер. Дело в том, что ряд содержащихся в базе данных материалов или не имеет предела текучести (хрупкие материалы, как, например чугун), или о нем просто нет сведений в известных нам справочниках. У таких материалов в графе «Предел текучести» базы данных стоит ноль, и, следовательно, при выборе пользователем этого материала в соответствующей строке окна также появится ноль. Но при нажатии кнопки «Задать выделенным» или «Задать всем» программа просит ввести значение предела текучести. В этом случае рекомендуется ввести значение либо допускаемого напряжения, либо предела прочности, что позволит произвести расчет на прочность
Замечание 2. Как уже упоминалось в начале п. 2.4, по умолчанию в качестве базового материала используется Сталь. Характеристики этого материала соответствуют стали СтЗкп, и параметры этой стали будут присваиваться всем вновь создаваемым элементам модели. Если же выбрать в диалоговом окне «Материалы» другой материал, например Бетон, и закрыть это диалоговое окно, то выбранный материал Бетон становится текущим, и всем новым элементам по умолчанию будут присваиваться свойства бетона.