2.4 Деление стержней

В связи с тем, что STARK_ES на деформированной схеме отображает стержни прямой линией, картина перемещений может

быть искажена. Для получения адекватной деформированной схемы разобьем каждый стержень на четыре части.

Выберем в главном меню программы Редактировать – Геометрия – Делить стержни. В окне выбора устанавливаем Кол-во = 3 (три

-41-

промежуточных узла для каждого стержня). Отмечаем все стержневые элементы и нажимаем кнопку Старт в окне выбора.

После деления нумерация узлов и элементов изменится (Рис. 7). Уточнить ее можно, дважды нажав кнопки (номера узлов) и (номера элементов) на панели инструментов.

2.5 Назначение характеристик материала

Для назначения характеристик материала (см. п. 2.1) в главном меню программы выбираем Редактировать – Материалы: -установить. В окне выбора включаем кнопку 2D-стержни. Теперь необходимо назначить новый материал. Для этого на планке переключателей нажимаем кнопку Новый материал. На экране появиться окно Новый материал (Рис. 8) с заданными по умолчанию характеристиками материала.

Для элементов типа 2D-стержни должны быть указаны:

– площадь поперечного сечения A [м²],

– момент инерции при изгибе I_t [м⁴],

– модуль упругости материала стержня E [кПа],

– сдвиговая площадь Aq [м²],

– модуль сдвига G [кПа] (G = E/(2*(1+μ)), где μ – коэффициент Пуассона),

– плотность материала стержня Rho [т/м³].

Площадь сдвига задается в том случае, когда необходимо учесть поперечные сдвиговые деформации. В данном расчете сдвиговые деформации не учитываем. Поэтому величину площади сдвига задаем равной нулю. Тогда STARK_ES будет считать жесткость на сдвиг бесконечно большой.

При задании плотности автоматически определяется собственный вес системы и учитывается в нагружении № 1. В данном расчете не учитываем собственный вес рамы. Поэтому плотность материала также задаем равной нулю.

Остальные жесткостные характеристики ригеля рамы устанавливаем в соответствии рисунком 8а. После нажатия на кнопку ОК необходимо выбрать элементы ригеля на схеме для установки

-42-

материалов. Для этого удобно перейти в режим выбора рамкой, нажав на планке переключателей BOX (Рис. 1, позиция 7). Если планка переключателей не отображается, кликните в окне выбора по надписи ‑установить. После выбора элементы будут отмечены числом 1 (Рис. 9).

После этого снова нажимаем кнопку Новый материал на планке переключателей. В появившемся окне Новый материал устанавливаем жесткостные характеристики стоек (Рис. 8б). После нажатия на кнопку ОК выбираем элементы стоек на схеме. Выбранные элементы будут отмечены числом 2 (рисунке 9).

а) б)

Рис. 8. Назначение жесткостных характеристик ригеля (а) и стойки (б)

2.6 Установка опор

Для установки опор в главном меню программы выбираем Редактировать – Связи – Опорные закрепления – Узловые опоры: -установить. В окне выбора оставляем заданный по умолчанию тип связи – Сжатие+Растяжение (Сж.+Р) и устанавливаем тип системы координат (глобальная система координат – ГСК).

Для установки опор следует вернуться в режим однократного выбора, нажав на планке переключателей Einz (Рис. 1, позиция 7). Оставляем опорные закрепления по линейным направлениям X, Y и углу поворота Rz. Отмечаем на схеме узлы 5 и 21 (Рис. 10), в которых заданы жесткие закрепления рамы. Теперь отключаем линейное направление X и угол поворота Rz. Отмечаем узел 1 с вертикальной шарнирно-подвижной опорой. После этого включаем направление

-43-

связи X и отключаем направление Y. Отмечаем узел 20 с горизонтальной шарнирно-подвижной опорой.

В процессе установки опорных закреплений обозначение некоторых связей исчезнет. Для контроля правильности назначения опорных закреплений отобразим на модели все опоры, нажав на кнопку (Рис. 10).