16.8 Протокол расчетов

Созданный автоматически протокол расчетов позволяет пользователю просмотреть основные сведения по результатам расчета. Для создания протокола можно использовать один из способов:

• для создания HTML-отчета на уровне Инженер - выбрать Открыть по умолчанию генератор

• чтобы получить текстовый отчет на уровне Эксперт - выбрать Инструменты/Создать отчет

• чтобы получить отчет в формате HTML - выбрать Инструменты/Создать HTML

Возможно изменение неявного цветового кодирования неприемлемых значений переменных в диалоговом окне Параметры генераторов/калькуляторов.

Для изменения внешнего вида HTML-документа (включая корректировку цветового кодирования при использовании отображения в цвете) можно изменить параметры каскадного стиля colors.css и nocolors.css, которые находятся обычно в папке ...\Data\Report.

Окно, содержащее список расчетных протоколов HTML отображается только при наличии в списке двух и более протоколов:

• Комплексный протокол - создается комплексный протокол с полным набором информации о расчете геометрии, параметров силы и прочности

• Таблица ...(зависит от типа расчета) - создается протокол с указанием размеров и допусков.

• OK - кнопка подтверждения выбора и создания указанного протокола HTML

• Отмена - закрытие диалогового окна Протокол HTML и возврат к генератору/калькулятору

• Цвета отчета – флажок, установка которого позволяет отображать поля протокола HTML в цвете.

Глава 17 Генератор балок, валов и опор валов

17.1 Генератор балки

Создаются и рассчитываются сплошные или собранные из нескольких деталей постоянного сечения прямолинейные балки любого сечения с укладкой на на M опорах с N нагруженными участками. Количество опор ограничено до 30, а количество нагруженных участков - до 30.

Расчет нагрузки и распределение деформаций, а также размер реакций в отдельных опорах производится в плоскостях XY и XZ, и вычисляется их квадратичная сумма.

17.1.1 Расчетные формулы

• расчет силы сдвига . Действие мертвого веса учитывается при расчете на плоскости XY.

• расчет изгибающих моментов

• расчет кручения

где E-модуль упругости (модуль Юнга) при растяжении, G-модуль упругости при кручении, J-момент инерции, -коэффициент смещения при сдвиге

• расчет деформации

• расчет напряжения при изгибе

• расчет напряжения среза

• расчет напряжения при кручении

• расчет напряжения при растяжении/сжатии .

17.1.2 Главное окно

Генератор компонентов балки содержит вкладки:

• Балка – вкладка, на которой содержатся опции:

  • Элемент – зона, в которой находятся опции добавления или удаления элементов балки. Индивидуальные элементы балки могут различаться по форме и по свойствам материалов, но должны иметь одинаковое сечение

  • Материал - зона, в которой находятся параметры активного элемента

    • Материал –текстовое поле редактирования

    • Материал - кнопка открытия базы данных

    • Удельная масса - определяется, нужно ли использовать это значение в расчете

  • Количество участков вала – текстовое поле, в котором вводится число участков вала для расчета

  • Калькулятор – кнопка отображения рекомендуемого значения

  • Параметры – зона, в которой указываются параметры сечения активного элемента

    • Сечение – раскрывающийся список, в котором содержатся другие стандартные сечения, соответствующие выбранному стандарту (ANSI, BS, ISO и т.д.)

    • Сечения – кнопка открытия диалогового окна Расчет сечения для вычисления параметров сечения базового профиля. Если в зоне Параметры главного диалогового окна Генератор балки выбрано Пользовательское сечение, то необходимо задать нужные параметры для сечения. Если используется элементарное сечение, все необходимые параметры рассчитываются после щелчка мышью на опции Сечения

    • Обратить - поочередно выводятся значения столбцов в полях редактирования Момент инерции, От ребра до центра масс и Сопротивление моменту изгиба

    • Коэффициент смещения при сдвиге – флажок, установка которого указывает на необходимость использования значения коэффициента в расчете отклонения

• В вод – вкладка, на которой содержатся опции задания параметров опор и нагрузок в режиме расчета

  • Опоры – зона, в которой задается расположение в части воздействия на них осевой нагрузки и текучесть.

• для выбора активной опоры - щелкнуть мышью рядом с этой опорой

• для свободного перемещения опоры по всей длине балки – использовать метод перетаскивания или изменить значения расстояние опоры от кромки элемента балки в соответствующем поле ввода

• только одна опора является носителем осевой нагрузки, и диаграмма с ее изображением отличается от диаграмм других опор

• Добавить – кнопка добавления опор (не более 30)

• Удалить - кнопка удаления выбранной опоры (минимум 2 или одну крепежную опору)

• По центру - кнопка перемещение опоры в середину элемента балки

• Спецификация нагрузок – зона, в которой расположены опции задания параметров нагрузки. Нагрузку можно определить в режиме расчета напрямую внутри окна вкладки или в окне с пространственным изображением. Необходимо задавать позицию воздействия нагрузки и размер нагрузки.

Размер нагрузки можно также вставить из расчета с помощью функции Вставить объект, если предварительно скопирован соответствующий объект с использованием функции Копировать объект.

• для выбора нагрузки - щелкнуть мышью рядом с активно нагруженным местом

• для перемещения нагрузки - перемещать мышью позиции, на которые воздействуют нагрузки по всей длине вала

• Добавить – кнопка добавления позиций (не более 30)

• Удалить - кнопка удаления любых позиций, находящихся под нагрузкой (минимум 1)

• По центру - кнопка перемещение нагрузки в середину элемента балки

• Следующий вариант - поочередно выводятся значения столбцов в плоскости XY и плоскости XZ

• 3М - кнопка используется для обозначения размера нагрузки в 3М изображении.

• Спецификация сил – зона, в которой расположены опции задания параметров сил. Силы определяются во всех направлениях. F_x (осевая), F_y (в плоскости XY) и F_z (в плоскости XZ). Положительная сила воздействует в направлении, обратном направлению положительной оси координат

• Спецификация моментов – зона, в которой расположены опции задания параметров моментов. Моменты определяются во всех направлениях. M_x (крутящий момент), M_y (изгиб – плоскость XZ) и M_z (изгиб – плоскость XY). Положительный момент действует в направлении против часовой стрелки.

Следует обратить внимание, что сумма крутящих моментов (M_x) должна равняться 0. Необходимо обозначать момент с заданием двух равных сил, действующих в противоположных направлениях.

• Спецификация непрерывных нагрузок – зона, в которой расположены опции задания параметров непрерывных нагрузок. Непрерывные нагрузки определяются только в двух направлениях. Ими являются q_y (плоскость XY) и q_z (плоскость XZ). Знак направления является таким же, как для сил.

Непрерывная нагрузка характеризуется ее размером и началом и концом нагрузочной операции, но задание переменных непрерывных нагрузок в данном расчете не допускается. Поскольку непрерывные нагрузки не могут быть определены в данном расчете, в начало непрерывной нагрузки должна быть помещен маркер прочности с указанием размера непрерывной нагрузки и в конец непрерывной нагрузки должен быть помещен маркер прочности с обратным значением.

Следует обратить внимание, что сумма непрерывных нагрузок должна равняться нулю в любой плоскости. Необходимо обозначать непрерывную нагрузку с заданием двух равных сил, действующих в противоположных направлениях.

• Результаты – вкладка, на которой отображаются вычисленные значения: величина сопротивления в опорах, отклонение и поворот в местах опор и нагрузок, максимальное напряжение при изгибе и при кручении, угол закручивания и масса балки

• Сила – вкладка, на которой отображается эпюра сил сдвига. Переключатель в верхней части вкладки (используется только во вкладках, где это целесообразно) позволяет отображать нагрузку в плоскости XY или XZ либо выводить диаграмму суммарной нагрузки

• Момент – вкладка, на которой отображается эпюра изгибающего момента

• Поворот – вкладка, на которой отображается эпюра крутящего момента вала

• Отклонение – вкладка, на которой отображается эпюра отклонения вала

• Изгиб - вкладка, на которой отображается эпюра изгиба

• Сдвиг - вкладка, на которой отображается эпюра напряжения при сдвиге

• Кручение - вкладка, на которой отображается эпюра напряжения при кручении

• Растяжение/сжатие вкладка, на которой отображается эпюра напряжения при растяжении/сжатии. Точное значение соответствующего параметра можно определить, нажав левую кнопку мыши на диаграмме и переместив вертикальную линию на соответствующую позицию.

• Координата X – текстовое окно, в котором отображаются координаты вертикальной линии

• Значение – текстовое окно, в котором отображается значение параметра

• Сохранить - кнопка открытия диалогового окна для сохранения значений графа, содержащихся в отображаемой вкладке, в виде текстового файла с расширением *.dat. Значения разделяются запятыми и могут быть импортированы в Microsoft Excel и другие приложения.

Пример расчета балки при использовании выборочных спецификаций.

1. В диалоговом окне ускорителя проектирования:

   1. в панели инструментов выполнить Стандарты/ISO

   2. на правой панели дважды щелкнуть Балка

2. В диалоговом окне Настройка уровня выбрать уровень Эксперт и щелкнуть по кнопке на Далее

3. В окне программы:

   1. в зоне Параметры выбрать тип балки

      1. выбрать параметры балки из приводимой таблицы параметров

      2. ввести значение Длина = 300 мм

   2. щелкнуть по кнопке на кнопку рядом с полем редактирования Количество участков вала с целью рассчитать количество участков вала

   3. на вкладке Ввод:

      1. выбрать первую опору и задать тип, установить флажок Крепление в нижней части

      2. выбрать вторую опору и перетащить вторую опору в конец балки.

   4. в зоне Опоры

      1. чтобы вставить следующую опору - щелкнуть по кнопке Добавить

      2. чтобы задать позицию посередине первого элемента вала -щелкнуть по кнопке По центру

   5. в зоне Нагрузки

      1. выбрать силу нажатием на ней левой кнопки мыши

      2. установить Расстояние равным 225 мм

      3. задать значение Радиальная сила в плоскости XY равным 200 н

      4. для вставки второй силы щелкнуть по кнопке Добавить

      5. установить Расстояние 75 мм

      6. задать значение Радиальной силы в плоскости XY равным 300 н

4. Щелкнуть по кнопке Рассчитать. Во вкладке Результаты можно видеть вычисленные значения

5. Щелкнуть по кнопке Готово, чтобы открыть диалоговое окно вставки

6. В диалоговом окне выбрать Вид в модели и щелкнуть по кнопке на Создать с целью вставки балки в Inventor

7. Для получения отчета:

   1. текстового протокол расчетов – выполнить Инструменты/Создать отчет

   2. для получения HTML-отчета – выполнить Инструменты/Создать отчет HTML

8. Для получения доступа к вычислению в любое время – в контекстном меню выбрать опцию Изменить с помощью ускорителя проектирования.