Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лира. методичка по лабам.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
03.11.2018
Размер:
4.27 Mб
Скачать

Питання для самоконтролю

  1. Опишіть, як можна створити геометрію конструкції каркаса.

  2. Як призначити жорсткі вставки для елементів каркаса.

  3. Як призначити шарніри для елементів каркаса.

  4. Як перейти до просторової схеми конструкції каркаса?

  5. Опишіть як задаються температурні навантаження.

  6. Опишіть, як вивести на екран першу форму динамічних коливань у сьомому завантаженні з першої складової.

Лабораторна робота №7 Розрахунок напружено-деформованого стану циліндричного резервуара (для самостійної роботи)

Мета роботи: виконати розрахунок просторового циліндричного резервуара.

Завдання для підготовки до виконання лабораторної (самостійної) роботи

Розрахувати напружено-деформований стан просторового циліндричного резервуара, визначити напруги, дослідити епюри згинального моменту і поперечних сил.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1 Смирнов В.А. Александров А.В., Лащенков В.А., Шапошников Н.Н. Строительная механика стержневых систем.– М.: Стройиздат, 1981.

2 Зенкевич О.К., Ченг Ю.К. Метод конечного элемента в задачах строительной и непрерывной механики. – М.,1971.

3 Съярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. –М., "МИР", 1980.

4 Барабаш М.С., Гензерский Ю.В., Марченко Д.В., Титок В.П. Лира 9.2. Примеры расчета и проектирования.– Киев: Факт, 2005.–106 с.

5 Лантух-Лященко А.И. Лира. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций.– Киев–М.: 2001.– 312 с.

Умова задачі і вихідні дані:

1 Розрахувати й проаналізувати напружено-деформований стан залізобетонного циліндричного резервуара, що знаходиться на фундаменті на природній основі.

Геометричні параметри залізобетонного резервуара: радіус R = 2 м, висота H= 3 м, товщина оболонки d = 15 см. Резервуар має днище товщиною h= 20 см.

Навантаженням на конструкцію є внутрішній тиск води.

2 Вивести епюри поперечних сил і згинальних моментів.

Під час виконання лабораторної роботи студент повинен знати: мету виконання лабораторної роботи, порядок її виконання та загальні теоретичні положення; вміти: виконувати розрахунок напружено-деформованого спросторового циліндричного резервуара, будувати епюри та визначати напруження.

Порядок виконання лабораторної роботи наведено в таблиці 2.14.

Таблиця 2.14 – Послідовність дій під час розрахунку напружено-деформова-ного стану циліндричного резервуара

Етапи

Команди

Порядок виконання

1

2

3

Створення файлу для нової задачі

ФАЙЛ/

НОВЫЙ

Задати:

ім’я файлу РЕЗЕРВУАР,

ознаку схеми (кількість ступенів вільності) – 5 (шість ступенів вільності в вузлі).

Створення геометрії схеми:

1 Створення стінок резервуара

СХЕМА/

СОЗДАНИЕ /ПОВЕРХ-НОСТИ ВРА-ЩЕНИЯ

(піктограма ).

У діалоговому вікні «Поверхности вращения» задати необхідні для генерації циліндра параметри:

R = 2 м, H = 3 м, n1 = 20, n2 = 9, fi = 900

Створення дна

резервуара

СХЕМА/

СОЗДАНИЕ/ ПОВЕРХ-НОСТИ ВРА-ЩЕНИЯ

(піктограма ).

У діалоговому вікні «Поверхности вращения» активізувати закладку генерація конуса і задати параметри:

r = 0 м, R = 2 м, H = 0 м, n1 = 10, n2 = 9,

fi = 900.

Продовження таблиці 2.14

1

2

3

Упаковка схеми:

СХЕМА/КОРРЕКТИРОВКА/ УПАКОВКА СХЕМИ (піктограма ). Загальний вид схеми циліндричного резервуара

Призначення локальної системи координат вузлам розрахункової схеми:

– відмітити всі вузли схеми, за виключенням центрального вузла днища з номером 301. Для цього використати команду ВЫБОР/ПОЛИФИЛЬТР/ФИЛЬТР ДЛЯ УЗЛОВ (піктограма );

– у полі рядка «По номерам узлов» ввести номери вузлів 1 – 300;

– натиснути на кнопку «Применить».

Призначення локальних осей вузлів:

– у діалоговому вікні «Локальные оси узлов» зняти активність з координати Z2;

– натиснути на кнопку «Применить».

Продовження таблиці 2.14

1

2

3

Призначення закріплення в вузлах

1 ВЫБОР/

ОТМЕТКА УЗЛОВ

2 СХЕМА/

СВЯЗИ

(піктограма

)

Виділити всі вузли схеми й закріпити в локальних напрямках : Y, UX і UZ.

Відобразити ізометричну проекцію схеми і додатний поворот схеми навколо осі Z . Обертати схему доти, доки не будуть чітко видимі вузли стикування днища із стінкою.

Виділити вузли стикування днища із стінкою, закріпити в напрямі Z.

Призначення жорсткостей

ЖЕСТКОСТИ/

ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма ).

Типы жесткостей:

«Пластины»

1 Пластина Н

модуль пружності – Е = 3е6 т/м2;

коефіцієнт Пуассона –  = 0,2;

товща плити – Н = 20 см.

2 Пластина Н

модуль пружності – Е = 3е6 т/м2;

коефіцієнт Пуассона –  = 0.2;

товщина плити – Н = 15 см.

Призначити тип жорсткості «1 Пластина Н20»:

– ВИД/ПРОЕКЦИЯ СХЕМИ НА ПЛОСКОСТЬ XZ (піктограма );

– виділити елементи днища і призначити виділених елементів поточний тип жорсткості.

Призначити тип жорсткості «2 Пластина Н15»:

– виділити елементи стінки (піктограма ), спочатку елементи днища, потім усі елементи;

– призначити для виділених елементів тип жорсткості.

Продовження таблиці 2.14

1

2

3

Призначення навантажень

НАГРУЗКИ

/ВЫБОР ЗАГРУ-ЖЕНИЯ

Виділити елементи днища і задати тиск на днище резервуара (піктограма):

– активізувати закладку «Нагрузки на пластины»;

– указати систему координат «Глобальная», напрям дії вздовж осі Z;

– указати в діалоговому вікні «Параметры местной нагрузки» – Равномерно распределенная нагрузка;

– увести інтенсивність навантаження P = 3 тс/м2.

Задання навантажень на стінки резервуара: навантаження призначаються ступенями на висоту, послідовно призначаються рівномірно розподілене навантаження на кожен ряд кінцевих елементів, знизу вгору, в напрямі місцевої осі Z:

1-й ряд - Р = -2.925тс/м2; 2-й Р = -2.775тс/ м2;

3-й Р = -2.625тс/ м2; 4-й Р = -2.475тс/ м2;

5-й Р = -2.325тс/ м2; 6-й Р = -2.175тс/ м2;

7-й Р = -2.025тс/ м2; 8-й Р = -1.875тс/ м2;

9-й Р = -1.725тс/ м2; 10-й Р = -1.575тс/ м2;

11-й Р = -1.425тс/ м2; 12-й Р = -1.275тс/ м2;

13-й Р = -1.125тс/ м2; 14-й Р = -0.975тс/ м2;

15-й Р = -0.825тс/ м2; 16-й Р = -0.675тс/ м2;

17-й Р = -0.525тс/ м2; 18-й Р = -0.375тс/ м2;

19-й Р = -0.225тс/ м2; 20-й Р = -0.075тс/ м2.

Виконання розрахунку

РЕЖИМ/

ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ (піктограма ).

Програма переходить у режим розрахунку, на екран виводиться індикатор стану розрахунку

Режим візуалізації результатів розрахунку

РЕЖИМ/

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА (піктограма ).

1 Виведення ізополів деформацій в напрямі локальної осі X на деформованій стінці резервуара:

– виділити всі вузли й елементи днища;

– виконати інверсну фрагментацію ВИД/ ИНВЕРСНАЯ ФРАГМЕНТАЦИЯ.

Продовження таблиці 2.14

1

2

3

Деформована схема виводиться на екран за допомогою піктограми . Потім ізополя переміщень в напрямі локальної осі X можна проглянути, використовуючи піктограми і .

2 Виведення ізополів вертикальних переміщень днища на деформованій схемі виконується наступним чином:

– виділити всі вузли й елементи днища;

– вивести на екран фрагмент розрахункової схеми: ВИД/ ФРАГМЕНТАЦИЯ. Потім вивести ізополя переміщень в напрямі глобальної осі Z (піктограма );

– відновити початковий вигляд схеми: ВИД/ ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ;

– повернутися до початкової схеми (піктограма ).

3 Виведення напруг у нижній частині стінки резервуара:

– використати піктограму , вказавши курсором на один з елементів нижньої частини стінки резервуара.

4 Обчислення навантаження на фрагмент:

– виділити вузли стикування днища із стінкою і елементи стінки, для яких ці вузли є загальними;

– виконати команду «ФРАГМЕНТ» (піктограма );

– обчислити навантаження на фрагмент (піктограма );

– у діалоговому вікні «Параметры расчетного процессора» натиснути на кнопку «Подтвердить».

5 Перегляд таблиці навантажень на фрагмент виконується в діалоговому вікні «Стандартные таблицы»:

указати на рядок «Нагрузка на фрагмент»;

– натиснути на кнопку «Создать».

Порядок представлення та оформлення звіту

Після виконання лабораторної роботи студент повинен оформити та представити звіт про виконання лабораторної роботи.

Під час оформлення звіту про виконання лабораторної роботи необхідно:

  • на титульному аркуші вказати: назву університету, кафедри; назву та номер лабораторної роботи; прізвище, ініціали та номер групи студента; дату виконання; прізвище та ініціали викладача;

  • оформити звіт, використовуючи отримані результати, побудувати епюри сил і моментів;

  • сформулювати висновки відповідно до мети роботи, базуючись на отриманих результатах.

Питання для самоконтролю

  1. Опишіть алгоритм розрахунку напружено-деформованого стану циліндричного резервуара?

  2. Як створити стінки і днище резервуара?

  3. Для чого виконується Упаковка схеми?

  4. Опишіть, як можна задати жорсткості елементів для циліндричного резервуара.

  5. Як вивести ізополя деформацій і вертикальних переміщень?