
- •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
3.6. Вывод данных по расходу стержневых элементов
Пользователь имеет возможность получить сводные данные по номенклатуре и расходу профилей стержневых элементов, входящих в рассчитываемую металлоконструкцию.
В качестве примера рассмотрим данные по расходу стержневых элементов, необходимых для создания металлоконструкции, изображенной на рис. 2.5 Но для того чтобы иметь возможность более полно показать полученные результаты, внесем в модель некоторые изменения: присвоим группе элементов модели, а именно стойкам, другой материал - Бетон. Все остальные элементы будут изготавливаться, как и ранее, из стали.
Для получения информации о номенклатуре и расходе профилей выбираем в меню «Результаты»/ «Таблицы»/ «Расход...». Открывающееся при этом диалоговое окно «Таблица расхода» приведено на рис. 3.27.
В столбце Название содержится список поперечных сечений, которые использовались при создании модели. Перед списком сечений указывается название материала, из которого изготовлены профили с этими поперечными сечениями.
Группировка происходит по длине стержней, имеющих одно и то же сечение. В столбце Количество указывается количество стержней, имеющих одинаковую длину. В остальных столбцах приводятся следующие сведения:
Погонная масса (кг/м) — погонная масса профиля с данным сечением;
Масса изделия — масса этого профиля;
Общая масса — масса всех стержней данной длины и сечения;
Площадь окраски (м2) — суммарная площадь боковых поверхностей стер жней данной длины и сечения.
Рис. 3.27. Диалоговое окно «Таблица расхода»
В конце каждой группы профилей определенного сечения, выполненных из одного материала, приводятся итоговые результаты расчета количества профилей, их суммарной погонной массы и обшей площади боковой поверхности -строка Всего для сечения. В строке ВСЕГО записана общая масса ВСЕХ стержневых элементов с различными поперечными сечениями, изготовленных из данного материала, и суммарная площадь их боковых поверхностей для окраски.
Аналогичные данные можно получить по стержням, выполненным из других материалов.
3.7. Вывод результатов расчета модели конструкции на печать и в файл формата rtf
Прежде всего нужно
нажать на панели инструментов кнопку
«Печать...»
(меню «Файл»/«Печать...»), что приведет
к открытию окна «Выбор печати» (рис.
3.28), имеющего две вкладки - «Данные» и
«Результаты». Затем необходимо установить
флажки напротив тех типов данных и
результатов, которые требуется вывести
на печать.
При установке флажков напротив строк «Карта результатов», «Эпюры силовых факторов» и «Вынужденные колебания» (вкладка «Результаты») становятся активными соответствующие оконные кнопки «Выбрать». Нажав одну из этих кнопок, можно выбрать тот параметр, результаты расчета которого будут анализироваться при просмотре: карта результатов, эпюры силовых факторов или ?мированная картинка вынужденных колебаний. Выбор любого из параметров сопровождается появлением соответствующего ему диалогового окна, в котором нужно
Рис. 3.28. Диалоговое окно «Выбор печати»
указать необходимые для просмотра компоненты параметра Кроме того, для каждого из параметров можно нажатием кнопки «Диапазон» задать диапазон изменения.
Замечание. Флажки напротив пунктов «Форма потери устойчивости» и «Собственная форма» можно включить только в более поздних версиях АРМ Structure3D, чем v.9.0.
Нажатие кнопки «ОК» позволит начать процесс печати с выводом на тот принтер, который установлен на данном компьютере и используется по умолчанию. Если результаты требуется вывести на какой-либо иной принтер, то в меню «Файл» выберите пункт «Установка принтера», установите нужный принтер и настройте параметры печати.
Графическая информация будет выведена в виде цветной картинки, а большинство числовой информации - в виде таблиц.
Нажатием кнопки «RTF» можно передать результаты расчета в файл формата RTF.
Вывести на печать (и в файл формата RTF) можно не только перечень исходных данных модели и результаты расчета, указанные в окне «Выбор печати» (см. рис. 3.28), но и карту распределения напряжений в интересующем сечении стержневого элемента модели, а также компоненты напряжений в выбранной точке этого сечения.
Для вывода на печать значений напряжений в каком-либо сечении стержневой модели следует открыть карту напряжений всей модели и карту распределений напряжений в
Рис. 3.29. Диалоговое окно «Печать» для выбора вида печати значений напряжений в поперечном сечении
выбранном поперечном сечении в соответствии с п. 3.2.3. После этого на панели инструментов «Файл» (меню «Файл»/«Печать...») нужно нажать кнопку «Печать», что приведет к открытию диалогового окна «Печать» (рис. 3.29). Щелчком на соответствующей кнопке, «ОК» или «RTF», выбирается вид печати.
В распечатываемых результатах расчета, кроме собственно карты распределения напряжений в поперечном сечении и шкалы напряжений, будут также представлены геометрические параметры сечения. В рассматриваемом случае это выглядит следующим образом:
Параметры сечения:
Площадь 1431.95 кв.мм
Центр масс: Х= 0.001 Y= -22.747 мм
Момент инерции
Относит. оси X 1407398.99 мм4
относит, оси Y 551633.05 мм4
полярный 1959032.04 мм4
Угол наклона главных центральных осей 0.00 град
Максимальное напряжение 161.38 МПа
Замечание. Координаты центра масс задаются относительно линеек, изображенных на рис. 3.29.
Для просмотра и печати компонентов напряжений в выбранной точке поперечного сечения следует при открытом окне «Напряжения в сечении» нажать кнопку «Выбор», а затем установить в этой точке указатель мыши. Координаты точки в системе координат окна отображаются в строке статуса. Для того чтобы просмотреть компоненты напряжений, следует щелкнуть в выбранной точке левой кнопкой мыши — это вызовет появление диалогового окна «Напряжение в точке» (рис. 3.30). Нажав кнопку «ОК», мы сохраним рассчитан-
Рис. 3.30. Диалоговое окно «Напряжение в точке»
ные значения напряжений в файл с расширением *.rtf, который может быть открыт в любом из текстовых редакторов.
В этом файле содержатся все компоненты напряжений в точке с текущими координатами. Причем, в отличие, например, от координат центра масс, «привязанных» к координатным осям редактора поперечных сечений (см. рис. 3.29), в данном случае за точку О с координатами (0, 0) принимается точка «левого нижнего угла» сечения, как это изображено на рис. 3.31. Все координаты точек поперечного сечения в такой системе координат будут положительными.
Рис. 3.31. Система координат поперечного сечения стержня
Если при просмотре компонент напряжений щелкнуть на лежащей вне контура точке (или ввести с клавиатуры значения ее координат), то в строке статуса будут показываться напряжения в точке поперечного сечения, которая является ближайшей к выбранной.