
- •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
3.2.1.2. Просмотр карты напряжений
Для того чтобы посмотреть карту напряжений, в выпадающем списке «Выбор результатов» выберите режим «Напряжения» и укажите, какие компоненты напряжений в стержнях («SVM» или «SX») необходимо вывести для просмотра. После нажатия кнопки «ОК» будет показана карта напряжений (рис. 3.5).
В появившемся окне размешается расчетная «проволочная» деформированная модель конструкции с приложенными к ней нагрузками, на которой с помощью цвета отображены максимальные эквивалентные напряжения в поперечных сечениях стержневых элементов. Величина эквивалентных напряжений рассчитывается в соответствии с гипотезой Мизеса (энергетическая теории прочности). Слева от карты напряжений имеется цветовая шкала, максимальное числовое значение которой соответствует выраженному в мегапаскалях (1 МПа =1 Н/мм2) максимальному напряжению во всей рассчитываемой конструкции. В нашем случае это значение
Рис. 3.5. Фрагмент окна «Карта напряжений» для стержневой модели конструкции
равно 458.8 МПа. Участкам модели с высоким уровнем напряжений соответствуют оттенки красного и малинового цветов, а низким — голубого и синего.
Анализ напряжений
удобнее проводить при выключенном
показе нагрузок, чтобы явный вид
приложенных сосредоточенных и
распределенных сил не загромождал карту
напряжений. Сделать это можно, отключив
соответствующие кнопки на панели
инструментов «Фильтры вида», располагаемой
в ж вой нижней части главного окна
программы. Это кнопки «Нагрузки на узлы»
и «Показать нагрузки на стержни»
.
У пользователя есть возможность выбрать вид модели, на которой будет строиться карта результатов — деформированную или недеформированную. По умолчанию карта напряжений строится на деформированной модели, но сама деформированная (или недеформированная, если пользователь выбрал этот тип построения карты результатов) модель при этом не показывается. Для того чтобы включить показ деформированной или недеформированной модели, а также выбрать тип построения карты напряжений (на деформированной или недеформированной модели), следует развернуть диалоговое окно «Параметры вывода результатов» (см. рис. 3.4), нажав для этого кнопку «Дополнительно»». Диалоговое окно «Параметры выводя результатов» развернется и приме вид, показанный на рис. 3.6.
Вид карты результатов (построенной на деформированной или недеформированной модели) выбирается с помощью переключателя Строить карту. Кроме того, установив соответствующие флажки в правой нижней части окна («Показывать недеформированную конструкцию», «Показывать деформированную конструкцию» и «Показывать карту результатов»),
Рис. 3.6. Диалоговое окно «Параметры вывода результатов» в развернутом виде
пользователь может визуализировать отдельные компоненты карты результатов или их группы. По умолчанию показывается карта результатов, построенная на деформированной модели конструкции.
Если в режиме нажатой кнопки «Выбрать» панели инструментов «Нарисовать» (меню «Редактирование»/«Выбрать элемент») щелкнуть левой кнопкой мыши на выбранном стержне и немного сдвинуть указатель мыши, то в строке статуса будет показываться максимальная величина напряжений в этом сечении. Точное позиционирование мыши при этом должно производиться на НЕДЕФОРМИРОВАННОЙ модели.
СОВЕТ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ!
Для того, чтобы определить напряжение в конкретной точке стержневого элемента, перемещение указателя мыши (при нажатой левой кнопке) удобнее осуществлять в направлении поперек стержня Если указатель смещать вдоль стержня (опять же при нажатой левой кнопке), то будут последовательно показываться значения максимальных напряжений в поперечных сечениях этого стержня.
При необходимости
весь вид карты напряжений может быть
увеличен или уменьшен с помощью кнопок
«Увеличить вид»
и «Уменьшить вид»
или с помощью скролла мыши), а также
смещен в окне (кнопка «Прокрутить вид»
или
нажатый скролл мыши). Кроме того, в режиме
«Увеличить область» (кнопка
на панели инструментов «3D Вид») можно
для просмотра выделить окном некоторую
часть карты напряжений. Для выхода в
два последних режима помимо кнопок
можно использовать меню «Вид»/«Прокрутить
Вид» или «Увеличить область».