2.4.4.1. Расчет модели конструкции, находящейся под действием отдельных составляющих внешних нагрузок. Загружения и комбинация загружений
В том случае, когда режим нагружения создаваемой модели довольно сложный, целесообразно использование специального вспомогательного инструмента под названием «Загружение». Под загружением будем понимать абстрактную часть пространства нагрузок, в которую помещается часть действующих на элементы модели силовых факторов (или Bt:e силовые факторы). Новые загружения создаются самим пользователем, и он может размещать в них необходимые ему внешние нагрузки, действующие на модель или се отдельные части. Заметим, что понятие загружения используется не только в АРМ Structure3D, но и в других пакетах, реализующих метод конечных элементов применительно к расчету металлоконструкций на прочность.
Загружение может находиться в следующих состояниях: оно может быть включенным (отображаемым) и выключенным (погашенным), а также активным и неактивным.
Если загружение включено, то в окнах редактора отображаются те внешние нагрузки, которые в нем находятся. Нагрузки, находящиеся в выключенных загружениях, на экране монитора не видны.
Активное загружение можно редактировать: добавлять в него нагрузки или удалять из ранее созданные. Активным на данный момент может быть только одно из имеющихся загружеиий.
Если активное загружение выключено, то вновь задаваемые нагрузки после завершения операции их ввода «пропадают» с экрана.
Рассмотрим теперь более подробно собственно загружения и их комбинации.
Загружения. Создаваемый пользователем новый документ по умолчанию всегда будет иметь одно загружение, а именно «Загружение 0», которое активно и включено. Название этого загружения показывается в правой верхней части диалоговых окон задания тех или иных видов нагрузок.
Замечание. Пользователь может либо помещать действующие на модель нагрузки в это «Загружение 0», либо создавать новое загружение или их группу. А может и вовсе не обращать внимание на этот инструмент (если работать с загружениями у него нет необходимости) — программа по умолчанию отправит все заданные нагрузки в «Загружение 0» и при расчете все их корректно учтет.
Для того чтобы создать новое загружение, поступаем следующим образом.
Прежде всего открываем диалог «Загружения» в меню «Нагрузки» (рис. 2.29) и убеждаемся, что пока имеется только одно «Загружение 0», оно включено («горит» лампочка справа от названия загружения) и активно (флажок слева от названия загружения включен).
Для создания нового загружения нажимаем кнопку «Добавить...», после чего открывается дополнительное окно «Загружение». В этом диалоге пользователю будет предложено либо изменить название создаваемое загружения («Загружение 1»), либо оставить предлагаемое по умолчанию.
Кроме того, в создаваемом загружении (диалоговое окно «Загружение» пользователь может задать множитель собственного веса. По умолчанию значение множителя собственного веса равно нулю, т. е. вес не учитывается. Для того чтобы учесть действие веса, следует изменить нуль на единицу, а если модель находится под действием перегрузок, то множитель должен
Рис. 2.29. Диалоговое окно «Загружения»
отражать значение рассчитываемой перегрузки.
Замечание. Новые загружения необходимо создавать до задания нагрузок, действующих на элементы модели. Введенные нагрузки (о задании нагрузок подробно рассказано в п.п. 2.4.4.2 и 2,4.4.3) затем размещаются в предварительно заготовленных загружениях.
Предположим, что в дополнение к «Загружению 0» мы добавили загружения «Силы» и «Моменты», в которых затем предполагаем разместить соответствующие виды внешних нагрузок. Для того чтобы сделать какое-нибудь из загружение (например, загружение «Силы») активным, следует выбрать его из имеющейся группы и нажать кнопку «Активный» (рис. 2.30). Аналогично можно сделать загружение включенным или выключенным.
На рис. 2.30 показаны вновь созданные загружения, причем загружение «Силы» сделано активным, а «Моменты» — выключенным. Нагрузки, помещенные в такое загружение, показываться в окне редактора не будут.
При задании каждой из внешних нагрузок пользователю предлагается выбрать то загружение. в которое данная нагрузка будет помещена. По умолчанию это загружение, являющееся на данный момент активным, однако у пользователя всегда есть возможность выбрать любое другое из предварительно подготовленных.
Перед запуском модели на расчет любого вида, кроме статического, необходимо указать, для какого именно загружепия следует производить этот расчет. В противном случае программа по умолчанию будет работать с тем загружением, которое на момент начала расчета было активным.
Статический расчет производится для всех имеющихся загружений, а также для комбинации загружений, если она создана. После выполнения расчета пользователь имеет возможность выбрать то загружение (или комбинацию загружений), результаты расчета которого он будет просматривать.
Комбинация загружений. В том случае, если в расчет требуется включить внешние силовые факторы не из одного, а из нескольких загружений, нужно предварительно создать так называемую комбинацию загружений. Комбинация формируется из уже имеющихся загружений, причем каждое из них может иметь весовой коэффициент (множитель), на который будут умножены значения всех находящихся в этом загружений силовых факторов. Отрицательное зна-
Рис. 2.30. Различные виды созданных загружений в окне «Загружения»
чение множителя означает изменение направления всех силовых факторов, входящих в конкретное загружение, на противоположное.
Для перехода в режим создания комбинации загружений выбираем в меню «Нагрузки» пункт «Комбинация загружений...». Затем в открывшемся диалоговом окне «Комбинация
Рис. 2.31. Диалоговое окно «Комбинация загружений»
загружений» (рис. 2.31) выделяем одно из тех загружений, которые будут входить в формирующуюся комбинацию, и задаем числовой множитель. Если при добавлении в комбинацию содержимое загружения не меняется, то множитель равен единице.
После этого нажимаем кнопку «Добавить», и загружение со своим множителем будет добавлено в комбинацию загружений. На рис. 2.31 показана ситуация, когда в комбинацию загружений уже добавлено загружение «Моменты» с множителем «2» и готовится к добавлению загружение «Силы» с множителем «1». С помощью кнопок «Изменить» и «Удалить» можно отредактировать предварительно выделенные загружения или удалить их из комбинации загружений.
После того как комбинация загружений создана, она автоматически вносится в список тех загружений, для которых может быть выполнен расчет.
Замечание. Если при расчете комбинации загружений требуется учитывать действие силы тяжести, то множитель собственного веса, равный единице, должен быть учтен в ОДНОМ из входящих в комбинацию загружений.
В версии v. 9.0 АРМ Structure3D пользователь может сформировать только одну комбинацию загружений, а в более поздних версиях может быть создано неограниченное количество комбинаций.
Заметим, что при визуализации результатов статического расчета на карте результатов будут показаны силовые факторы только того загружения (комбинации загружений), для которого строится карта напряжений. В том случае, если в комбинацию входили загружения с отрицательным множителем, смена направления действия силовых факторов этих загружений будет учтена при расчете, но на карте результатов в явном виде не отразится.