Расчет ферм с шарнирными узлами. Учебно-методическое пособие

Рис. 3.14. Окно задания числа элементов вдоль линии.

4. В окне (рис. 3.14) нажмите клавишу OK.

Для выхода из данной операции нажмите клавишу Cancel в

окне (рис. 3.13).

3.2.9. Генерация конечноэлементной сетки для стержней фермы.

Меню: Mesh Geometry Curve.

Если вид окна, появившегося на экране, отличается от рис. 3.15, то нажмите мышью клавишу Method. В открывшемся меню выберите позицию ID.

1. Щелкните на экране мышью по серединам линий из числа показанных на рис. 3.6, которые хотите выбрать для генерации сетки конечных элементов. После этого в среднем поле окна

Entity Selection – Select Curves to Mesh (Выбор объекта – вы-

брать кривые для генерации сетки) (цифра 1 на рис. 3.15) появятся логические номера выделенных линий. Можно также задавать номера линий с клавиатуры в цифровых полях повторителя ID, to, by (цифра 2 на рис. 3.15). Если хотите выбрать все

41

линии, нажмите клавишу Select All. В данном примере выберем все линии.

Рис. 3.15. Окно выбора линий для генерации сетки.

2.Нажмите клавишу OK в окне (рис. 3.15).

3.В открывшемся вновь окне (рис. 3.16) Geometry Mesh Options (Выбор параметров сетки) нажмите кнопку около цифрового поля Property (цифра 1 на рис. 3.16). В ниспадающем меню выберите нужный номер свойств конечного элемента (в нашем примере это номер 1..Rod (1..Стержень)), щелкните мышью по нему, после чего меню закроется, а в цифровом поле появится надпись 1..Rod. В данном случае важен номер свойства, а не его название. Свойство 1..Rod соответствует элементам типа Rod, на которые разбивается ферма.

Рис. 3.16. Окно выбора свойств сетки.

42

В цифровых полях Node ID (Начальный номер узла) и Elem ID (Начальный номер элемента) (цифры 2 и 3 на рис. 3.16) показаны номера начального узла и начального элемента (по умолчанию они равны 1). Их можно изменить. Переключением кнопки (цифра 4) можно менять тип генерации сетки: либо только узлы (Nodes), либо узлы и элементы (Elements and Nodes). По умолчанию задано Elements and Nodes, принимаем этот тип.

4. В окне (рис. 3.16) нажмите клавишу OK.

После выполнения данных операций на экране монитора появится изображение конечных элементов и узлов, которое в данном примере совпадает с изображением базовых точек и линий геометрической модели фермы (рис. 3.6), так как каждый стержень фермы аппроксимирован только одним конечным элементом.

3.2.10. Объединение совпадающих узлов.

При генерации сетки программа иногда (а в случае соединения трех и более стержней в одном узле всегда) назначает в точку соединения узлы, принадлежащие разным соединяемым стержням и имеющие одинаковые координаты, но разные номера. Если эти узлы не объединить в один, то конечноэлементная модель не будет целостной, что приведет к ошибке. Операцию объединения узлов следует производить всегда, даже в профилактических целях.

Меню: Tools Check Coincident Nodes.

1.В открывшемся окне Entity Selection – Select Node(s) to Check (Выбор объекта – выберите узлы для проверки) (рис. 3.17) нажмите клавишу Select All. Этой операцией выбираем все узлы для проверки на совпадение.

2.Здесь же нажмите клавишу OK.

43

Рис. 3.17. Окно выбора узлов для проверки.

3. Во вновь открывшемся окне Check / Merge Coincident (Проверка / объединить совпадающие) (рис. 3.18) сделайте отметку в поле, обозначенном цифрой 1 на рис. 3.18. Это активизирует опцию Merge Coincident Entities (Слияние совпадающих объектов). В цифровом поле Maximum Distance to Merge

(Наибольшее расстояние для слияния) (цифра 2 на рис. 3.18) по умолчанию задано число 0,00193166. Эта величина определяет наибольшее расстояние между объектами, которые можно считать совпадающими. Ее можно изменять. Оставим число, принятое по умолчанию.

Рис. 3.18. Окно параметров объединения узлов.

4. В этом же окне нажмите клавишу OK.

44

Программа произведет проверку всех узлов на совпадение (по координатам) и объединит все совпадающие узлы, а лишние исключит.

Если сделать двойной щелчок мышью в области окна сообщений на экране монитора, то окно раскроется до увеличенного формата. В нем можно прочесть сообщения о том, какие узлы объединены между собой. Двойной щелчок мыши в расширенной области окна сообщений возвращает экран к исходному состоянию.

3.2.11. Перенумерация узлов.

В целях упорядочения базы данных целесообразно (но не обязательно) после операции объединения совпадающих узлов провести перенумерацию узлов конечноэлементной сетки.

Меню: Modify Renumber Node.

1.В открывшемся окне Entity Selection – Select Node(s) to Renumber (Выбор объекта – выберите узлы для перенумерации) (рис. 3.19) нажмите клавишу Select All. Этой операцией выбираем все узлы для перенумерации.

2.Здесь же нажмите клавишу OK.

Рис. 3.19. Окно выбора узлов для перенумерации.

3. Во вновь открывшемся окне Renumber To (Перенумеровать так) (рис. 3.20) в цифровых полях Starting ID (Начальный номер) и Increment (Приращение), обозначенных соответствен-

45

но цифрами 1 и 2 на рис. 3.20, по умолчанию стоят единицы. Начальный номер узла и приращение нумерации при необходимости можно изменить. Оставим числа, принятые по умолчанию.

4. В этом же окне нажмите клавишу OK.

Программа произведет перенумерацию всех узлов конечноэлементной сетки и присвоит им новые номера, начиная с номера один с приращением, равным единице.

Рис. 3.20. Окно свойств операции перенумерации узлов.

3.2.12. Вывод нумерации узлов на экран.

Выполнение дальнейших операций может потребовать знания нумерации узлов, поэтому выведите номера узлов на экран дисплея.

Меню: View Options.

46

1.В открытом окне View Options (рис. 3. 21) в поле Category (Категория) кнопкой (цифра 1) активизируйте опцию Labels, Entities and Color (Метки, объекты и цвет).

2.С помощью вертикальной линейки прокрутки выберите в поле Options (Опции) опцию Node (Узлы) (цифра 2).

3.В поле Label Mode (Тип метки) выберите 1..ID (1..Номер) (цифра 3).

4.Нажмите клавишу Apply (Применить) в том случае, если хотите зафиксировать выбранную опцию и продолжить работу в этом окне. Если же необходимо зафиксировать выбранную опцию и выйти из операции, то нажмите клавишу OK.

Рис. 3.21. Окно опций экрана, показ номеров узлов.

Номера узлов появятся на экране (рис. 3.22). Следует отметить, что порядок нумерации узлов программа генерирует сама,

47

поэтому номера узлов конечноэлементной сетки могут не совпадать с номерами базовых точек фермы (рис. 3.4).

Если нужно убрать с экрана изображения узлов, то следует сбросить флажок Draw Entity (Рисовать объект) (цифра 4 на рис. 3.21).

При помощи опции: View Options Labels, Entities and Color можно удалять с экрана изображения различных объектов, обозначенных в поле Options, показывать на экране и удалять с экрана нумерацию этих объектов, менять их цвет и т. д.

Рис. 3.22. Вид модели с номерами узлов.

3.2.13. Показ увеличенного фрагмента модели.

Если цифры слишком мелкие, то можно показать увеличенный фрагмент модели.

48

Меню: View Zoom.

На мониторе появится окно View Zoom (Увеличенный вид), показанное на рис 3.23.

Рис. 3.23. Окно параметров увеличения фрагмента рисунка.

Рис. 3.24. Увеличенный фрагмент модели.

1. На экране дисплея подведите курсор мыши в начало выделяемого фрагмента. После этого нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, переведите курсор в конец фрагмента. Фраг-

49

мент обозначится штриховым прямоугольником. Отпустите кнопку мыши, прямоугольник исчезнет.

2. В окне View Zoom (рис. 3.23) нажмите клавишу OK.

На экране монитора (рис. 3.24) появится увеличенный выделенный фрагмент модели. Возвратиться к исходному состоянию изображения можно посредством меню View UnZoom

или View Autoscale.

3.2.14. Задание внешней нагрузки.

Внешние сосредоточенные силы, приложенные в узлах фермы, задаеюся в три этапа. Сначала необходимо задать параметр Set (Набор, вариант).

Меню: Model Load Set.

1. В окне Create or Activate Load Set (Создать или активизировать вариант нагружения) (рис. 3.25) в цифровом поле ID (цифра 1) задайте номер набора нагрузок (по умолчанию задан текущий номер набора).

Рис. 3.25. Окно задания варианта нагрузок.

2. В цифровое поле Title (цифра 2 на рис. 3.25) латинскими буквами введите имя набора Forces (Силы), но это делать необязательно.

50