
- •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
Глава 2
СОЗДАНИЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ СТЕРЖНЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ
Редактор создания и редактирования моделей
Для создания и редактировании моделей произвольных трехмерных конструкций в АРМ Structure3D имеется специальный редактор, который запускается автоматически. Внешний вид окон данного редактора приведен на рис. 2.1.
На рисунке представлены три окна ортогональных видов: «Вид Спереди», «Вид Сверху» и «Вид Слева», а также окно «Произвольный Вид», в котором можно просматривать объемную модель конструкции, т е. аксонометрический вид. Собственно говоря, каждое из этих окон может в случае необходимости стать любым видом.
В левом нижнем углу окна каждого вида показаны оси глобальной системы координат. При создании модели конструкции, на которую будет действовать вес, ее следует располагать так, чтобы ось Z глобальной системы координат была направлена вертикально вверх.
2.2. Предварительные настройки редактора
Модель конструкции можно создавать в окне любого вида (по выбору пользователя), при этом она будет автоматически отрисовываться на всех остальных видах.
Перед созданием модели необходимо установить единицы измерения, в которых будут производиться все дальнейшие измерения. Для этого следует воспользоваться кнопкой «Единицы Измерения» панели инструментов «Установки», располагающейся в левой верхней горизонтальной части окна. Вид панели «Установки» показан на рис. 2.2.
Рис. 2.1. Внешний вид окон нового документа для создании и редактирования модели конструкции
При нажатии этой кнопки появляется диалоговое окно «Установки» с открытой вкладкой «Единицы» (рис. 2.3). Вкладки этого диалогового окна позволяют устанавливать различные режимы настроек окон редактора. Вкладкам соответствуют кнопки на инструментальной панели
Рис. 2.2. Кнопка «Единицы Измерения» панели инструментов «Установки»
«Установки» - рис. 2.2, слева направо.
Масштаб. По умолчанию установлен фиксированный масштаб изображения модели, равный единице. Часто, впрочем, удобнее использовать не фиксированное, а плавающее значение масштаба, позволяющее просматривать или всю модель в целом, или ее отдельную часть. Сетка. Переключатели этой вкладки позволяют задавать различные виды сеток с различным шагом.
Рис. 2.3. Вкладка «Единицы» диалогового окна «Установки»
Палитра. С помощью переключателей этой вкладки элементы модели конструкции, различные вспомогательные элементы и условные обозначения нагрузок можно выделять различными цветами (рис. 2.4). По умолчанию уже существует определенная комбинация цветов, позволяющая производить все действия с элементами редактора. Однако при необходимости ее можно изменить. Для этого из выпадающего списка «Запись» нужно выбрать соответствующий элемент схемы и, нажав кнопку «Определить», установить для него нужный цвет с помощью предложенной палитры. Новая совокупность цветов элементов по желанию пользователя может быть сохранена. Для этого следует нажать кнопку «Сохранить» и в появившемся окне задать новое имя комбинации цветов. Цветовая комбинация будет сохранена под данным именем и добавлена в выпадающий список «Палитра».
Шаг курсора и привязка. После нажатия этой кнопки открывается вкладка с именем «Курсор», переключатели которой дают возможность задавать шаг курсора при линейном и угловых перемещениях, а также область чувствительности привязки и угловую чувствительность «Компаса» (см. далее описание кнопок «Компас» и «Привязка»), По умолчанию шаг курсора в линейных направлениях равен одной установленной единице измерения, а при угловом перемещении - одному радиусу. Чувствительность привязки — это радиус окружности вокруг точки, в которой находится курсор мыши. При попадании узла модели в область чувствительности привязки происходит присоединение вновь создаваемого узла к уже существующему. Узел, к которому будет осуществлена привязка, дополнительно выделяется цветом (по умолчанию — синим). Величина радиуса зоны чувствительности по умолчанию равна 20 экранных пикселей.
Единицы Измерения (см. выше).
Рис. 2.4. Вкладка «Цветовая палитра» диалогового окна «Установки»
Привязка. Позволяет управлять включением и выключением привязки. По умолчанию установлен режим, когда при нажатой клавише SHIFT привязка выключается.
Последние две кнопки панели инструментов «Установки» не имеют соответствующих вкладок:
Рейсшина. Устанавливает курсор в виде рейсшины, которая удобна для создания ортогональных элементов.
Компас. С помощью этой кнопки можно включить/выключить функцию «Компас». По умолчанию данный режим включен. Инструмент «Компас» позволяет отрисовывать горизонтальные и вертикальные элементы конструкции, а также показывает горизонтальное и вертикальные перемещения и т. п. Область чувствительности «Компаса» задается в градусах и по умолчанию равна 20.