Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Функциональные возможности модуля APM Structure3D



Линейные решения:

  • расчет напряженно-деформированного состояния (статический расчет);
  • расчет критических сил и форм потери устойчивости;
  • тепловой расчет;
  • расчет термоупругости.

Нелинейные решения:

  • расчет напряженно-деформированного состояния с учетом геометрической нелинейности;
  • расчет напряженно-деформированного состояния с учетом физической нелинейности;
  • расчет напряженно-деформированного состояния для случая контактного взаимодействия.

Динамический анализ:

  • определение частот и форм собственных колебаний, в том числе с предварительным нагружением;
  • расчет вынужденных колебаний – определение поведения системы при заданном законе изменения вынуждающей нагрузки ;
  • от времени с анимацией колебательного процесса;
  • расчет на вибрацию оснований

Результатами расчетов являются:

  • распределение эквивалентных напряжений и их составляющих, а также главных напряжений;
  • распределение линейных, угловых и суммарных перемещений;
  • распределение деформаций по элементам конструкции;
  • карты распределения и эпюры внутренних усилий;
  • распределение усилий в контактной зоне;
  • коэффициент запаса устойчивости и форма потери устойчивости;
  • распределение коэффициентов запаса и числа циклов по критерию усталостной прочности;
  • распределение коэффициентов запаса по критериям текучести и прочности;
  • распределение температурных полей и термонапряжений;
  • координаты центра тяжести, вес, объем, площадь поверхности, моменты инерции модели, а также моменты инерции, статические моменты и площади поперечных сечений;
  • реакции в опорах, а также суммарные реакции, приведенные к центру тяжести модели конструкции.

Исходные данные и результаты расчета можно вывести в тестовый файл формата *.rtf, пригодный для последующего редактирования.

При создании модели строительного объекта можно использовать следующие типы конечных элементов:

Стержневые балка с произвольным поперечным сечением (прямолинейный двухузловой стержневой элемент с 12 степенями свободы с уточнённым расчётом кручения)
ферма с произвольным поперечным сечением (прямолинейный двухузловой стержневой элемент с 6 степенями свободы, работающий на растяжение/сжатие)
Гибкий элемент канат (элемент на базе прямолинейного двухузлового стержневого элемента с 6 степенями свободы с учётом нелинейности)
Пластинчатые треугольный универсальный оболочечный элемент (плоский оболочечный КЭ с 18 степенями свободы с учётом мембранной, изгибной и крутильной жёсткости)
четырёхугольный универсальный оболочечный элемент(плоский оболочечный КЭ с 24 степенями свободы с учётом мембранной, изгибной и крутильной жесткости)
Твердотельные восьми-, шести- и четырёхузловые изопараметрические твердотельные элементы (с 3 степенями свободы в узле, соответствующими линейным перемещениям)
Оболочечные
Специальные элементы упругая связь (двухузловой КЭ, позволяющий задать связь конечной жёсткости по каждой из шести степеней свободы)
упругая опора (один узловой элемент для задания конечной жёсткости по каждому из шести направлений)
контактный элемент (трех- или четырехузловой КЭ, предназначенный для расчёта контактного взаимодействия)
сосредоточенная масса и момент инерции (один узловой элемент для задания сосредоточенных масс по трем направлениям и моментов инерции вокруг трех осей)

Нагрузки и воздействия:

  • сосредоточенные силы и моменты (постоянные и переменные во времени);
  • распределенные нагрузки по длине, площади и объему (постоянные и переменные во времени);
  • нагрузки, заданные линейным и/или угловым перемещением (постоянные и переменные во времени);
  • снеговые, ветровые и сейсмические (по СНиП), с учетом распределенных и сосредоточенных масс, линейных и вращательных степеней свободы;
  • давление гидростатического типа;
  • давление контактного типа;
  • расчетные сочетания усилий (РСУ);
  • центробежные (заданные линейным и/или угловым ускорением);
  • гравитационные;
  • температурные градиенты.

Для моделирования реального нагружения модели конструкции возможно использовать произвольные комбинации перечисленных выше нагрузок.

Дополнительные возможности:

  • внецентренное соединение стержневых элементов модели конструкции;
  • шарнирное соединение элементов конструкции;
  • освобождение связей стержневого элемента в узле;
  • задание совместных перемещений;
  • импорт/экспорт сетки конечных элементов (BDF/DAT, SFM);
  • введение локальной системы координат в узле;
  • расчет кручения в стержневых элементах;
  • интерактивное полуавтоматическое разбиение на конечные элементы;
  • наличие операции генерации узлов металлоконструкций.

К расчетному ядру APM Structure3D могут быть подключены дополнительные расчетные функции, необходимые при проектировании металлических, железобетонных и деревянных конструкций.

Проектирование строительной конструкции в APM Civil Engineering выполняется в единой среде, поэтому рассматриваемый строительный объект может состоять из комбинации металлических, железобетонных и деревянных частей. В такой постановке расчет и проектирование строительной конструкции выполняется комплексно, включая фундамент (единичный, ленточный или сплошной).

 

Ход работы

 

1. Для построения нашей конструкции выбираем единицу измерения – метр. Сначала строим основание моста. Нажимаем кнопку «Новый узел» и ставим узел в любом месте рабочего поля. Затем при помощи кнопки «Стержень по длине и углу» создаем стержень длиной 200 м, затем проводим два стержня под углом 270 градусов и длиной 2м и соединяем, для создания нижней фермы моста.Заготовка для основания готова. Затем создаем 18 вертикальных стержня с заданной длиной и соединяем их концы. Переходим в режим создания узла на стержне (кнопка «Новый узел на стержне» на панели инструментов «Нарисовать» или меню Рисование/Узел/На стержне). Затем щелкаем крестиком курсора на том стержне, на котором будем создавать узел. Этот стержень выделится. Щелкаем по ней левой кнопкой мыши и в появившемся окне вводим количество узлов на стержне. Следующим действием создаем стержни для боковых частей моста, также используя инструменты По длине и углу и Новый стержень.

Рис.1 Боковая часть моста

2. Теперь необходимо создать трехмерную модель моста. Для этого мы применяем инструмент Вытолкнуть. Выделяем всю боковую секцию моста и нажимаем кнопку «Вытолкнуть» на панели инструментов. Затем нужно показать направление выталкивания. Первым щелчком мыши фиксируем начало этого вектора, затем смещаем мышь — указываем направление и вторым щелчком завершаем отрисовку вектора умножения. Одновременно с последним щелчком мыши открывается диалоговое окно «Выталкивание». В полях ввода этого окна можно уточнить параметры: число секций (1) и Вектор умножения по какой-то оси (ось Y.=7.5 м).

При умножении появляются лишние элементы, которые нужно удалить просто выделив их и нажав кнопку delete.

3. Создание пластинчатых элементов модели конструкции и присвоение им заданной толщины. Задание параметров материала.

Пластинчатые элементы модели конструкции имеют прямоугольную форму, поэтому создаем их с помощью режима «Четырехугольная прямоугольная пластина» (кнопка на панели инструментов «Нарисовать» или меню Рисование/Пластина/Четырехугольная прямоугольная). В модели необходимо натягивать пластину на каждый маленький прямоугольник, поэтому процесс их создания должен быть однотипен, то есть все пластины строятся, начиная с левого переднего узла пластины, а узлы обходятся по часовой стрелке (от порядка создания узлов на пластине будет зависеть ориентация ее локальной системы координат; в свою очередь, действующие на модель распределенные нагрузки задаются именно в локальной системе координат.

Для присвоения всем пластинам заданной толщины нужно нажать на панели инструментов «Свойства» кнопку «Задать толщину всем» и в поле ввода открывшегося окна «Задать толщину пластины» записать 0,5 м.

Для задания свойств материала пластин следует выделить эти пластины, а затем нажать на панели инструментов «Свойства» кнопку «Материалы». В открывшемся диалоговом окне «Материалы» нужно выбрать Сталь и нажать кнопку «Задать выделенным». Нажатием кнопки «Изменить…» можно просмотреть параметры выбранного материала и при необходимости изменить их.

Затем необходимо задать сечение всем стержням. Это производится при помощи кнопки «Сечения всем». Из библиотеки выбираем Швеллер №40П с уклоном полок по ГОСТ 8240-89 и нажимаем «ОК».

Рис. 2. Параметры сечения стержней

 

На рисунке 3 изображена трехмерная модель моста с заданными сечениями:

 

Рис.3 Трехмерная модель моста.

Затем необходимо задать мосту опоры. Выделяем сначало 2 крайние узлы основания и нажимаем кнопку «Опора» щелкаем левой кнопкой мыши по одному из узлов и в появившемся окне выбираем жестко закрепленные опоры. Для других двух крайних опор также выбираем жестко закрепленные опоры, но разрешаем перемещения по оси Y и X.

Рис. 4. Параметры сечения стержней

4. Задаем нагрузки. При задании распределенной нагрузки необходимо учитывать собственный вес конструкции, поэтому для учета собственного веса в меню Нагрузки выбираем Загружения… и в открывшемся диалоговом окне «Загружения» задаем множитель собственного веса для Загружения 0 равный 1.

Далее прикладываем нагрузки на наши пластины, для этого нажимаем на кнопку Нормальная нагрузка на пластины на панели инструментов и щелкаем на любую пластину. В появившемся окне вводим необходимую нагрузку -100000 к/с.

 

Рис. 5. Нагрузки.

5. Разбиваем каждый из пластин 10х10 частей.

6. Выбираем материалы для стержней (Сталь 45) и плит (Бетон тяжелый B25)

7. Запускаем расчет нашего моста. Для запуска модели конструкции на расчет следует выбрать в меню Расчет пункт Расчет… и в открывшемся диалоговом окне «Расчет» указать тот тип расчета, который необходимо выполнить. В нашей задаче это будет Статический расчет.

8. Просмотр карты результатов. Выбираем в меню Результаты пункт Карта результатов…, что приводит к появлению диалогового окна «Параметры вывода результатов». И выбираем необходимые нам карты.

 

Приложения

 

 

Рис.6 Рис.Коэффициент запаса

 

 

Рис. 7. Напряжения

 

Рис. 8. Реакции в опорах




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.