4.4.3. Побудова просторової скінченно-елементної моделі труби

Встановимо курсор на розділ дерева Расчетная схема і натискуємо ліву кнопку миші. Керування передається графічному препроцесору, за допомогою якого виконується синтез схеми. Інструментальна панель препроцесора (див. рис. 2.4) включає різні функції створення геометрії системи, призначення граничних умов, навантажень і т.п.

4.4.3.1. Створення початкової схеми моделі споруди

Обрати закладку Схема. Натиснути кнопку Генерация прямоугольной сетки элементов на плоскости. У новому вікні Генерация пластинчатой схемы у розділі Вид схемы обрати Оболочка XoY і задати:

Шаг по оси Х — 0.4 м, Количество шагов — 1;

Шаг по оси Х — 0.2 м, Количество шагов — 4;

Шаг по оси Х — 0.4 м, Количество шагов — 1;

Шаг по оси Y — 0.2 м, Количество шагов — 4.

Далі, натиснувши кнопку Жесткость, у вікні Жесткости пластин задати у розділі Материал — Сталь обыкновенная, а у розділі Параметры задати Толщина пластины — 0.005 м і натиснути кнопку ОК. Натиснути у вікні Генерация пластинчатой схемы кнопку ОК.

Далі на панелі Фильтры отображения натиснути кнопку Номера узлов, перейти на закладку Узлы и элементы. Потім натиснути кнопку Узлы, та кнопку Удаление узлов. Виділити вузли 3, 4, 5, 10, 11, 12, підтвердити свій вибір кнопкою Подтверждение. Після ціх операцій повинен бути отриманий вигляд початкової схеми моделі споруди (рис. 4.4).

Рис. 4.4.

Далі перейти на закладку Управление. Натиснути іконку Сохранить текущий проект.

4.4.3.2. Створення підсхеми моделі споруди

Повторити пункт 4.4.2, записавши у рядку Имя файла після імені файла (ПГС51053) додатково Подсхема. Натискуємо кнопку Save (Сохранить).

У

Рис. 4.5

війти у розділРасчетная схема. Закладка Схема. Обрати іконку Генерация прямоугольной сетки элементов на плоскости. У вікні Генерация пластинчатой схемы у розділі Вид схемы обрати Оболочка XoZ і задати:

Шаг по оси Х — 0.2 м, Количество шагов — 2;

Шаг по оси Y — 1.0 м, Количество шагов — 2.

Далі натиснути кнопку Жесткость та у новому вікні Жесткости пластин задати у розділі Матеріал — Сталь обыкновенная, а у розділі Параметры задати товщину 0,005 м, і натиснути кнопку OK. Натиснути у вікні Генерация пластинчатой схемы кнопку OK. У результаті отримуємо підсхему, яка має вигляд на рис. 4.5.

Далі перейти на закладку Управление і натиснути кнопку Сохранить текущий проект.

4.4.3.3. Складання остаточної розрахункової схеми труби.

Д

Рис. 4.6

ля відкриття першого створеного проекту натиснути кнопкуОткрыть существующий проект. Увійти у потрібну папку зі створеними проектами та обрати зі списку файл ПГС51053 (з початковою схемою, яка показана на рис.4.4). Натиснути кнопку Open (Открыть). Ввійти у розділ Расчетная схема. Закладка Схема, кнопка Режим сборки. Натиснути кнопку Загрузка подсхемы. Увійти в ту саму папку, обрати файл з підсхемою — ПГС51053 Подсхема. і натиснути кнопку Open (Открыть). Далі натиснути кнопку Выбор способа сборки. У вікні Сборка схемы обрати Привязка к двум узлам, Угол поворота 0.000 та натиснути кнопку ОК. Виділити на схемі і на підсхемі по два вузла, які з’єднуються, і натиснути кнопку Подтверждение. Переглянути, чи правильно приєднана підсхема до попередньої схеми, та у вікні Результат натиснути кнопку Подтвердить сборку. Повторити складання ще три рази так, щоб була отримана потрібна остаточна розрахункова схема труби (див. рис. 4.3). Вимкнути кнопку Режим сборки. Перейти на закладку Управление і натиснути кнопку Упаковка данных. У вікні SCAD натиснути кнопку Сохранить текущий проект. На питання Удалять узлы, не принадлежащие элементам ввідповісти натисканням кнопки Yes (Да). Далі перейти до закладки Назначение і активізувати кнопку Удаление дублирующих типов жесткости. В результаті на екрані отримуємо остаточну розрахункову скінченно-елементну схему конструкції труби (рис. 4.6).

4.4.3.4. Накладання опорних в’язів

Натиснути кнопку Установка связей в узлах. У вікні Связи натиснути кнопку Установить все (тобто, закріпити кожен вузол шістьма опорними в’язями X, Y, Z, Ux, Uy, Uz), далі кнопку ОК і виділити вузли по контуру, тобто виділити реальні опорні вузли 1, 5, 9, 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 22, 15, 8, 4, і натиснути іконку Подтверждение.

Оскільки розглядається лише схема половини конструкції труби, необхідно врахувати дію відкинутої другої половини конструкції постановкою додаткових опорних в’язей. Знову натиснути кнопку Установка связей в узлах. У вікні Связи натиснути кнопки Y, Ux та Uz, далі кнопку ОК та виділити по три вузла на двох вертикальних лініях розрізу, тобто шість вузлів, та натиснути кнопку Подтверждение. Далі на панелі Фильтры отображения натиснути кнопку Связи і перевірити на екрані позначення всіх опорних вузлів.

4.4.3.5. Завдання схеми навантаження труби

В закладці Загружение натиснути кнопку Нагрузки на пластину, внаслідок чого з’явиться вікно Задание нагрузок на пластинчатые элементы. В розділі Система координат нагрузки обрати Общая схема координат. В розділі Вид нагрузки обрати Распределенная, а в розділі Направление действия нагрузки, в підрозділі Силы натиснути кнопку Х. В розділі Значение нагрузки поставити значення –2 кН/м² та натиснути кнопку ОК. Виділити 8 елементів на паралельних вертикальних гранях і натиснути кнопку Подтверждение. Для цього краще скористатися на панелі Визуализация кнопкою Вращение вокруг оси Z (шаг +).

Далі на панелі Фильтры отображения відтиснути кнопку Номера узлов та натиснути кнопки Распределенные нагрузки, Значения нагрузок і Отображение общей системы координат, і переконатися у тому, що навантаження прикладено правильно. Відтворити початкове положення конструкції, натиснувши кнопку Восстановить исходное положение схемы на панелі Визуализация. На екрані отримуємо розрахункову модель конструкції труби з усіма компонентами моделі (рис. 4.7).

Рис. 4.7

Зберегти навантаження, натиснувши кнопку Сохранить/Добавить загружение. В рядку Имя загружения набрати Загружение №1, а у рядку Номер загружения задати 1. Натиснути кнопку ОК.