Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
План занятия №3 по курсу «Компьютерные методы расчета»
|
Этап |
Выполняемые действия |
Комментарий |
|
Создание расчетной схемы фермы с параллельными поясами |
||
|
1 |
Цель занятия. Рассматриваемые вопросы. |
|
|
2 |
Создание топологии путем формирования заготовки из «Генерации рам» и последующей модификации |
Совместное создание топологии на примере расчета фермы с ячейками 2х2м из прокатных стальных двутавров. |
|
3 |
Наложение внешних связей. |
|
|
4 |
Назначение жесткостей с использованием базы данных стальных прокатных профилей |
|
|
5 |
Создание нескольких загружений. Формирование нагрузок от собственного веса элементов с учетом назначенных жесткостей. |
|
|
6 |
Способы просмотра результатов статического расчета и документирования их. |
|
|
7 |
Визуализация трехмерной модели рассчитываемой конструкции |
|
|
8 |
Создание топологии, используя возможности вкладки «Генерация ферм» |
Совместное создание топологии на примере расчета фермы с ячейками 2х2м из прокатных стальных двутавров. |
|
Самостоятельная работа |
Подготовка к выполнению индивидуальной задачи. |
Занятие №4: Самостоятельное выполнение индивидуального задания.
К МУ Компьютерные методы
Занятие 3
Статический расчет ферм. Создание топологии средствами ЛИРы. Использование базы данных по прокатным стальным профилям. Визуализация трехмерной модели конструкции. Способы представления результатов статических расчетов.
Цель занятия: Ознакомление с возможностями генерации топологии средствами ЛИРы на примере фермы.
Рассматриваемые вопросы: Создание топологии фермы двумя способами (генерация заготовки с последующей модификацией и генерация фермы средствами Лиры). Использование базы данных стальных прокатных профилей при назначении жесткостей. Формирование нагрузок от собственного веса элементов конструкции. Выполнение статического расчета фермы с параллельными поясами из стальных прокатных профилей (рис.1) при двух загружениях (постоянной и временной нагрузками). Выполнение визуализации трехмерной (3-D) модели конструкции. Просмотр и документирование результатов статического расчета.
Рис. 1. Схема фермы.
Вернуться назад
Создание топологии, путем формирования заготовки используя возможности вкладки «Генерации рам» и последующей модификации полученной схемы
Вариант создания топологии используя возможности генерации заготовки рамы и последующей ее доработки
Создаем плоскую задачу с признаком схемы 2.
Меню создания новой задачи
Программный комплекс ЛИРА позволяет создавать топологию расчетной схемы, генерируя некоторые стандартные типы схем. Одна из таких возможностей это генерация рам. Для вызова этой возможности нажимаем радио-кнопку «Генерация регулярных фрагментов и сетей» на нижней строке панели инструментов в интерфейсе ЛИРА-ВИЗОР.
Нажимаем радио-кнопку «Генерация регулярных фрагментов и сетей»
Создаем заготовку – трех пролетную раму с шагом 2м и высотой 2м.
Рис.2. Заготовка трех пролетной рамы.
В появившемся меню активизируем вкладку «Генерация рам»
В таблице «Шаг вдоль первой оси» указываем значение L(м) равное 2 и количество равное 3. В таблице «Шаг вдоль второй оси» указываем значение L(м) равное 2 и количество равное 1. После нажатия кнопки «Применить» в графическом поле интерфейса ЛИРА-ВИЗОР создается трехпролетная рама.
Для создания нижних стержней так же используем вкладку «Генерация рам».
В таблице «Шаг вдоль первой оси» оставляем значение L(м) равное 2 и количество равное 3, а в таблице «Шаг вдоль второй оси» убираем все введенные ранее значения. После нажатия кнопки «Применить» в графическом поле интерфейса ЛИРА-ВИЗОР схема дополняется стержнями и узлами нижнего пояса.
При включении во вкладке «Флаги рисования» номеров узлов и элементов можно увидеть, что по нижнему поясу имеются совпадающие двойные узлы. Для устранения которых необходимо «Упаковать схему».
Выполняется сшивка, т.е. объединение близко расположенных узлов (в зависимости от выбранной точности сшивки) и удаление неиспользованных «висячих узлов» и элементов.
В результате проведенной операции сшивки исчезают двойные узлы и элементы.
Добавляем диагональный элемент решетки – раскос. Нажимаем радио-кнопку «Добавить элемент»,
кнопка «Добавить элемент»
В появившемся меню активизируем вкладку «Добавить стержень» и …
соединяем «резиновой» нитью узлы начала и конца элемента. Щелкнув левой кнопкой мыши на первом узле за указателем мыши появиться «резиновая» нить.
Второй щелчёк левой кнопки мыши завершает создание стержня.
Выделяем диагональный элемент и узлы на его концах. Копируем их вдоль оси Х одновременно указав производить сшивку.
Получаем половинку фермы. Для завершения создания топологии фермы надо «от зеркалить» полученную заготовку половинки фермы относительно плоскости YOZ и узла 4. Для этого, активизируя отметку узлов и элементов, обводим всю нашу схему …
узлы и стержни выделятся (станут красными) …
нажимаем на радио-кнопку «Копировать выбранные объекты».
Открываем вкладку «Копирование симметрично», снимаем галочку у отметки «В новый блок» …
ставим галочку у отметки «Упаковать совпадающие узлы», отмечаем плоскость YOZ относительно которой будем «зеркалить» и мышкой щелкаем на узле 4 относительно которого будет «зеркалиться» выделенный фрагмент. Для подтверждения ввода нажимаем на кнопку «Применить».
Получаем необходимую топологию фермы с параллельными поясами.
При необходимости убрать отметку всех узлов и элементов можно воспользоваться «кисточкой» - «Отмена выбора»
Если по каким-либо причинам полученная в процессе создания схемы нумерация узлов и элементов не устраивает, ее можно изменить, воспользовавшись операцией «Перенумерация», как показано на рисунке.
Вернуться назад
Наложение внешних связей
Наложение внешних связей на узлы фермы. Левый нижний узел фермы закрепляем по осям X и Z, правый – только по оси Z.
Нажимаем радио-кнопку «Связи» …
отмечаем необходимые оси …
отмечаем необходимый узел и подтверждаем нажатием кнопки «Применить».
Узел изменит цвет с красного на синий, подтверждая завершение операции. Кроме того синий цвет указывает на то, что в этом узле введены внешние связи.
Аналогично закрепляем правый нижний узел фермы, но только по оси Z.
Вернуться назад
Использование базы данных по прокату стальных профилей при формировании сечения элементов
Теперь необходимо ввести жесткости и присвоить их введенным стержням.
Нажимаем радио-кнопку «Жесткости элементов» …
радио-кнопка «Жесткости элементов»
Во вкладке «База металлических сечений» …
выбираем сечение «Труба» (двойным кликом на нее).
В поле «Сортамент» …
выбираем …
«Труба прямошовная электросварная» …
В поле «Профиль» - размер трубы 83х3.
В списке типов жесткостей появилась строчка с обозначением первого типа жесткости.
Нажатием на кнопку «Установить как текущий тип» подготовим этот тип жесткости для назначения стержням.
Для этого выделяем все стержни …
и присваиваем им этот тип жесткости нажатием на кнопку «Назначить».
Вернуться назад
Создание нескольких загружений. Формирование нагрузок от собственного веса элементов с учетом назначенных жесткостей
Последний этап подготовки исходных данных – формирование нагрузок на ферму.
Нажимаем на радио-кнопку «Выбор загружения» …
Заменяем Имя с «Загружение 1» на …
«собственный вес» …
включаем отметку элементов …
радио-кнопка «Отметка элементов»
отмечаем их, обводя мышкой с нажатой левой кнопкой …
отмеченные элементы станут красными. Для ввода значений нагрузок …
из меню «Нагрузки» выделяем строчку «Добавить собственный вес» ….
оставляем отметку у поля «все элементы», изменяем «коэффициент надежности по нагрузке с 1 на 1.05 и завершаем нажатием кнопки «Применить».
На всех элементах появляется обозначение введенной нагрузки.
Введем загружение «Временная нагрузка» …
нажатием радио-кнопки «Выбор загружения» …
радио-кнопка «Выбор загружения»
Устанавливаем «Номер» загружения 2 …
Заменяем Имя загружения на «Временная нагрузка».
Отмечаем обводя элементы верхнего пояса …
Отмеченные элементы обозначаются красным цветом.
Нажав на радио-кнопку «Нагрузки на узлы и элементы»
радио-кнопка «Нагрузки на узлы и элементы»
Появляется меню «Задание нагрузок» в котором находим вкладку «Нагрузки на стержень». Нагрузки в «Глобальной» системе координат, по «Направлению» Z, «Тип нагрузки» - распределенная на стержне (кнопка верхнего ряда правая).
В появившемся меню вводим численное значение распределенной нагрузки 1 т/м (10кН/м).
Ввод численного значения завершаем кнопкой «Подтвердить».
Назначаем выделенным элементам введенную нагрузку нажатием кнопки «Применить».
На элементах верхнего пояса появляется изображение распределенной нагрузки.
Сохраняем задачу и запускаем ее на расчет.
Вернуться назад
Способы просмотра и документирования результатов статического расчета
После выполнения расчета переходим в интерфейс «Визуализация результатов расчета» …
кнопка «Визуализация результатов расчетов»
где видим деформированную схему от нагрузок «Собственный вес».
Нажав на радио-кнопку «Исходная схема» перед нами будет рассчитываемая конструкция без деформаций.
Нажав на радио-кнопку «Исходная + деформированная» перед нами будет рассчитываемая конструкция с наложением деформаций.
Результаты расчета можно посмотреть для каждого элемента используя радио-кнопку «Информация об узле или элементе»
радио-кнопка «Информация об узле или элементе»
После ее активизации щелкаем мышкой на элементе и получаем всю информацию о нем, в том числе и полученные в результата расчета усилия.
Изменяя номер загружения (на рисунке видно, что появляется подсказка с названием этого загружения «Собственный вес») …
Можно увидеть усилия от другого загружения («Временная нагрузка»).
Щелкнув на узле, можно увидеть информацию по узлу, в том числе и перемещения его от того …
или иного загружения.
Кроме просмотра результатов для отдельных элементов и узлов существует возможность просмотра и документирования результатов в виде эпюр, мозаик и таблиц.
Для построения эпюр усилий от отдельных загружений нажимаем радио-кнопку «Эпюры усилий в стержнях» и ...
радио-кнопка «Эпюры усилий в стержнях»
выбираем в нижней строке экрана интересующее нас усилие нажимая соответствующую кнопку …
кнопка «Эпюры продольных сил»
На графическом поле появляется необходимая эпюра. Для документирования (сохранения графического образа) в графическом контейнере нажимаем кнопка «Добавить изображение»
кнопка «Добавить изображение»
Появившаяся в графическом контейнере иконка позволяет полученное изображение …
сохранить, скопировать, просмотреть, распечатать и, наконец, удалить.
Можно полученные результаты посмотреть и задокументировать в виде мозаики, где по цветной шкале оценить величины усилий в элементах.
Вернуться назад
Визуализация трехмерной модели рассчитываемой конструкции
Для визуализации трехмерной модели …
в выпадающем меню «Вид» выбираем «Пространственная модель (3-Dграфика)» …
интерфейс измениться и перед нами в графическом поле будет представлена рассчитываемая модель. Пока она обозначена, как и расчетная схема, осями (линиями) элементов. Для визуализации трехмерной модели нажимаем на радио-кнопку «Показать сечения элементов».
Теперь сечения уже приобретают «мясо», стержни имеют сечения, присвоенные при назначении жесткостей.
Конструкцию можно поворачивать …
и приближать - удалять.
Для возвращения к первоначальному положению конструкции нажать на кнопку «Вернуться к исходному углу поворота».
Для возвращения к расчетной схеме выбираем меню «Вид» и «Конечноэлементкая модель».
Вернуться назад
Создание топологии, используя возможности вкладки «Генерация ферм»
Цель занятия: Ознакомление с возможностями генерации топологии средствами ЛИРы на примере фермы. Выполняется расчет фермы с параллельными поясами (рис.3) от двух загружений (постоянной и временной нагрузками). Ферма из стальных прокатных профилей. Выполнение визуализации трехмерной (3-D) модели конструкции.
Рис. 3. Схема фермы.
Вариант создания топологии используя возможности генерации заготовки рамы и последующей ее доработки
Создаем плоскую задачу с признаком схемы 2.
Создаем новую задачу
Программный комплекс ЛИРА позволяет создавать топологию расчетной схемы ферм, генерируя из стандартных типовых схем. Для вызова этой возможности нажимаем радио-кнопку «Генерация ферм» на нижней строке панели инструментов в интерфейсе ЛИРА-ВИЗОР.
Нажимаем радио-кнопку «Генерация ферм»
Во вкладке «Создание плоских ферм» выбираем ферму близкую по очертанию поясов
Далее в появившейся вкладке выбираем ферму с похожей системой решетки (расположениям стоек и раскосов)
Затем во вкладке «Параметры фермы» окончательно назначаем требующиеся размеры, в данном случае это : L- пролет фермы; H – высота фермы; К – количество панелей.
Наша ферма имеет пролет 12м, высоту 2м и 6 панелей (ячеек).
Нажав на кнопку «Нарисовать» …
убеждаемся, что все данные введены верно и схема на рисунке соответствует заданной конфигурации.
Нажав кнопку «Применить» завершаем генерирование топологии.
Топология расчетной схемы фермы создана, назначение внешних связей, жесткостей и нагрузок выполняются так же, как и в рассмотренном выше примере.
Вернуться назад