2. Создание конечно-элементной модели рамы.

2.1. Построение системы конечных элементов.

• Создание узлов и конечных элементов рамы.

• Эти операции аналогичны операциям создания узлов и элементов в предшествующих лабораторных работах. Стержни, нагруженные распределенной нагрузкой, необходимо дополнительно разбивать на ряд конечных элементов для аппроксимации эпюр кусочно-линейными функциями. Дополнительные узлы на этих стержнях удобно генерировать командой Main Menu  Preprocessor Modeling Create Nodes Fill between Nds  указать два узла, ограничивающие стержень Ok.

По этой команде генерируется ряд из NFILL узлов, расположенных равномерно (при опции SPACE = 1) между указанными узлами NODE1 и NODE2. По умолчанию NFILL = | NODE2 ─ NODE1 | ─ 1. Первому из генерируемых узлов присваивается номер NSTRT, следующему – NSTRT + NINC и т.д. При использовании для NFILL величины «по умолчанию» значения NSTRT и NINC можно не вводить.

• Пункт меню утилит PlotCtrls позволяет настроить графическое окно для качественного отображения рамы. При уничтожении объектов не забывайте сжимать нумерацию (Nambering Ctrs  Compress Numbers) и обновлять изображение (Plot  Replot).

• Для отображения конечных элементов с формами, определенными с помощью действительных констант, использовать команды:PlotCtrls  Style  Size and Shape  включить опцию [ESHAPE] Ok.

Создание конечных элементов:

Main Menu  Preprocessor  Modeling  Create  Elements  -Auto Numbered  Thru Nodes  Выбрать «мышью» два узла, определяюших очередной КЭ  Apply  …  Apply …  Выбрать «мышью» два узла, определяюших последний создаваемый КЭ  OK.

2.2. Задание ограничений на степени свободы узлов.

Ввод граничных условий осуществляется как в предшествующих лабораторных работах. Однако окно “Apply U,ROT on Nodes” выглядит несколько сложнее:

• В данном случае помимо поступательных перемещений UX, UY, UZ можно ограничить угловые перемещения узла ROTX, ROTY, ROTZ. В заделке уничтожены как поступательные, так и вращательные степени свободы. В шарнирной опоре — только поступательные. Выбор “ALL DOF” означает уничтожение всех шести степеней свободы.

2.3. Задание нагрузок:

• Сосредоточенная нагрузка на узел задается командой:

Main Menu  Preprocessor  Loads  Define Loads Apply  Structural Force/Moment  On Nodes  Выбрать узел «мышью» на схеме  OK  Указать компоненту нагрузки для выбранного узла и ввести значение компоненты. Например, нагрузка на узел №16 вводится так:

 OK.

• Распределенная нагрузка на элемент задается командой:

Main Menu  Preprocessor  Loads  Define Loads Apply  Structural Pressure  On Beams  Выбрать элемент «мышью» на схеме  OK  Указать компоненту распределенной нагрузки для выбранного элемента и ввести значение компоненты. Например, нагрузка на элемент №7 вводится так:

• Поле LKEY содержит ключ направления нагрузки. Ключ 1 означает действие в направлении –Z (в обозначениях отчета это направление –y в скользящей СК стержня); ключ 2 означает действие в направлении –Y (в обозначениях отчета это направление –x). Чтобы задать постоянную нагрузку на протяжении всего стержня, достаточно заполнить только поле VALI.

Неправильно заданную распределенную нагрузку можно уничтожить командами:

Main Menu  Preprocessor  Loads  Define LoadsDelete  Structural Pressure  On Elements  …  OK.