4.2. Завдання

Для заданої навантаженої конструкції труби:

• сформувати розрахункову модель з урахуванням симетрії конструкції і навантаження;

• визначити НДС моделі від заданого навантаження;

• візуалізувати основні етапи побудови моделі і результати вирішення задачі статичного розрахунку (визначення НДС).

4.3. Побудова розрахункової моделі труби з урахуванням симетрії конструкції і навантаження

Як відомо, симетричні особливості споруди і навантаження дають можливість значно спростити і прискорити вирішення задачі, а саме: формувати розрахункову модель не всієї споруди, а тільки її частини (не більше половини), причому дія відкинутої частини споруди враховується додаванням в місцях роз’єднання частин таких опорних в’язей, які дають можливість визначити реальний напружено-деформований стан споруди.

В прикладі, який розглядається, симетрія споруди і навантаження відносно площини XZ дозволяють побудувати розрахункову модель не всієї конструкції труби, а будь-якої її половини, що розташована по одну сторону від площини перерізу XZ, наприклад половини, зображеної на рис. 4.2. Дія відкинутої половини споруди враховується накладанням на кожну точку середньої лінії перерізу споруди трьох таких опорних в’язей: одної лінійної в’язі вздовж осі Y і двох кутових в’язей навколо осей X та Z (відповідно Ux і Uz).

Рис. 4.2

Cерединна поверхня листових граней вибраної половини споруди представляється сукупністю 16-ти прямокутних 4-вузлових плоских оболонкових скінченних елементів 3-х типорозмірів (0,2м х 0,2м; 0,2м х 0,4м; 0,2м х 1,0м), які жорстко з’єднуються між собою в вузлах (рис.4.3).

Далі викладається алгоритм побудови вищезазначеної скінченно-елементної моделі конструкції труби в середовищі SCAD, її статичного розрахунку та візуалізації результатів.

Рис. 4.3

4.4. Алгоритм вирішення завдання

4.4.1. Запуск обчислювального комплексу scad

Для запуску обчислювального комплексу “двічи клацнути” на піктограмі SCAD for Windows. На екрані з’явиться діалогове вікно SCAD. Для продовження процедури запуску необхідно натиснути кнопку ОК, після чого на екрані з’явиться вікно Structure CAD (значення параметрів моделі, їх розмірності, а також команди, пункти меню і тощо, які потрібно ввести або вибрати, виділені тут і далі в тексті жирним шрифтом).

4.4.2. Створення нового проекту

Для створення нового проекту встановимо курсор на кнопку Создать новый проект інструментальної панелі і натиснемо ліву кнопку миші. На екрані з’являється діалогове вікно Новый проект (див. рис. 2.2), в якому потрібно задати інформацію про даний проект в позиціях Наименование (Пример 3), Организация (КНУСА), Заказчик (Каф. строит. механики) — в деяких версіях SCAD ця позиція може бути відсутня, Объект (Коробчатая конструкция). Норми проектування обираємо СНГ. Тип розрахункової схеми 5 – Система общего вида вибираємо зі списку Тип схемы. Призначаємо одиниці виміру, натискуючи кнопку Единицы измерения, яка активізує відповідне вікно. В списках Усилия, Размеры, Сечения встановлюємо відповідно кН, м, см. Далі натискуємо кнопки ОК в вікнах Единицы измерения і Новый проект.

На екран виводиться вікно Создание нового проекта SCAD, в яке заносимо ім’я файла. Натискуємо кнопку Save (Сохранить).

Після цього даний проект реєструється в програмі і на екран виводиться дерево проекта (див. рис. 2.3).