SCAD для чайников dnl8193
.pdf
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Ввод объемных элементов
Рис. 3.2.2. Диалоговое окно
Ввод объемных элементов
Учитывая многообразие видов объемных элементов, перед тем, как их ввести, необходимо назначить тип добавляемого элемента. Назначение выполняется в диалоговом окне Ввод объемных элементов (рис. 3.2.2), которое
появляется после нажатия соответствующей кнопки в разделе Узлы и Элементы. Предусмотрен ввод объемных элементов трех видов – четырехузловых пирамид (тип 32), а также шести- (тип 34) и восьмиузловых (тип 36) элементов. В большинстве
случаев этих типов элементов достаточно для моделирования схем. Для ввода элементов необходимо выполнить следующие операции:
Äактивизировать в диалоговом окне опцию соответствующего типа элементов;
Äнажать на кнопку ОК , после чего окно закроется;
Äвыбрать на схеме узлы, количество которых
должно соответствовать назначенному типу элемента;
Äдважды нажать на левую кнопку мыши или на
кнопку ОК в инструментальной панели.
Операция может быть выполнена и с использованием курсоров-рамок. Для этого надо захватить рамкой узлы и Двойное нажатие кнопки мыши - и элемент введен. Еще один щелчок – и курсор свободен для выбора других узлов.
101
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Удаление элементов
Рис. 3.2.3. Диалоговое окно
Элементы в мишени курсора
Восстановление удаленных элементов
Для удаления элементов необходимо выбрать их на схеме (они маркируются красным цветом) и нажать кнопку ОК в инструментальной панели. Если узел или узлы принадлежали только удаляемым элементам, то он (они) удаляются вместе с ними, и их восстановление выполняется функцией восстановления узлов.
Выбирать элементы можно любым типом курсора.
При использовании курсора 
его мишень следует установить в поле элемента и нажать левую кнопку мыши. Если в мишень попало несколько элементов, то их список будет выведен в специальном диалоговом окне – Элементы в мишени курсора (рис. 3.2.3). После выбора в списке нужного элемента следует нажать кнопку Выбрать. При использовании курсора- рамки выбираются только те элементы, все узлы которых попали в прямоугольник или полигон. Вторичное указание на выбранный элемент отменяет выбор.
Эта операция дает возможность восстановить удаленные элементы, если они не были удалены из проекта операцией упаковки данных. Для восстановления удаленных
элементов необходимо выполнить несколько операций в такой последовательности:
Äнажать кнопку Восстановление удаленных элементов, после чего все удаленные элементы маркируются на схеме желтым цветом;
Äвыбрать на схеме восстанавливаемые элементы (элементы маркируются красным цветом);
Äнажать кнопку ОК в разделе Узлы и Элементы.
В процессе восстановления элементов автоматически
восстанавливаются и примыкающие к ним узлы.
102
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Ввод стержневых элементов с учетом промежуточных узлов
Эта операция дает возможность автоматически разделить вводимый стержень на несколько элементов с учетом всех пересекаемых им узлов. Операция выполняется
аналогично вводу одного стержневого элемента и допустима как на плоских, так и на пространственных расчетных схемах.
Точность определения факта прохождения стержня через узел устанавливается в разделе меню Опции в
диалоговом окне Настройка графической среды параметром,
определяющим точность оценки совпадения узлов.
Разбивка стержня
Используется в тех случаях, когда необходимо разбить стержень на несколько стержней, и включает три операции:
∙разбить стержень на N одинаковых стержней;
∙разбить стержень на два стержня в заданном соотношении;
∙разбить стержень на два стержня заданного размера (при выполнении этой операции задается длина нового стержня, прилегающего к первому узлу исходного).
Для выбора операции надо активизировать
соответствующую опцию в диалоговом окне (рис. 3.2.4), а затем ввести числовые характеристики. После выхода из окна
следует выбрать на схеме элементы и нажать кнопку ОК в инструментальной панели.
При вводе данных следует помнить, что при делении стержня в заданном соотношении значение L1/L должно быть положительным и меньше единицы, а при делении на два стержня заданного размера – длина нового стержня не должна превышать длины исходного.
Рис. 3.2.4. Диалоговое окно
Деление элемента
103
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Ввод специальных конечных элементов (связи конечной жесткости)
Рис. 3.2.5. Диалоговое окно
Связи конечной жесткости
С помощью этой операции выполняется ввод и назначаются жесткостные характеристики для элементов, моделирующих связи конечной жесткости (тип 51). После
активизации операции появляется диалоговое окно Связи конечной жесткости (рис. 3.2.5), в котором следует задать направление связи и жесткость в заданном направлении.
Операция позволяет назначить жесткостные характеристики и ввести в заданный узел (узлы) элементы по всем необходимым направлениям. Для этого следует активизировать опции, указывающие направления связей, а затем ввести значения жесткости связей по этим направлениям. После выхода из диалогового окна следует выбрать на схеме узлы, к которым привязывается заданная комбинация связей, и нажать кнопку ОК в инструментальной панели.
Если в процессе установки связей включен фильтр отображения специальных конечных элементов, то элементы будут показаны на схеме в виде концентрических окружностей, радиус, цвет и количество которых зависит от количества и направления введенных связей.
Ввод специальных конечных элементов (упругие связи)
Эта операция позволяет выполнить ввод и назначить жесткостные характеристики элементам, моделирующим упругие связи (тип 55). После активизации операции появляется диалоговое окно Упругие связи (рис. 3.2.6), в
котором следует задать жесткости в необходимых направлениях. Ввод элементов выполняется аналогично вводу стержней.
Следует учесть, что этот тип элемента может не иметь длины, т.е. примыкать к узлам с совпадающими координатами.
Рис. 3.2.6. Диалоговое окно
Упругие связи
104
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Ввод специальных конечных элементов (нуль-элементы)
Рис.3.2.7. Диалоговое окно
Характеристики нуль-элемента
Эта операция позволяет выполнить ввод и назначить жесткостные характеристики нуль-элементов (тип 154), с помощью которых:
–запрещаются линейные и угловые перемещения по направлениям осей местной системы координат элемента;
–обеспечивается расчет на заданные перемещения, не совпадающие с направлением осей общей системы координат.
После активизации операции появляется диалоговое окно Характеристики нуль-элемента (рис. 3.2.7), в котором следует задать жесткости в необходимых направлениях.
Ввод элементов выполняется аналогично вводу стержней. Следует учесть, что первый узел элементов этого типа должен обязательно примыкать к конструкции. Второй узел элементов этого типа должен быть свободным, т.е. он не может принадлежать какому-либо элементу, и в нем не допускается наличие связей. Жесткости, соответствующие запрещаемым степеням свободы, задаются ненулевыми.
Ввод стержней по дуге окружности
Операция позволяет выполнить ввод стержневых элементов, примыкающих к узлам, лежащим на дуге окружности. Управление вводом выполняется в диалоговом окне Ввод элементов по дуге окружности (рис. 3.2.8), где назначается плоскость, в которой лежат новые элементы, количество элементов по дуге, углы начала и конца дуги, радиус окружности и ее центр. Центр может быть привязан как к узлу, так и к точке с любыми координатами.
Если центр лежит в узле, то после выхода из окна выберем этот узел и нажмем кнопку ОК. Если центр задан координатами, новые элементы будут введены в схему автоматически после выхода из окна.
Одновременно с вводом характеристик дуги можно задать жесткости и тип элементов (кнопки Жесткость и Тип соответственно).
Рис. 3.2.8. Диалоговое окно
Ввод элементов по дуге окружности
105
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Объединение двух стержневых элементов Операция позволяет объединить два стержневых
элемента, имеющих общий узел, в один. Для выполнения
операции выберем два стержня и выполним объединение нажатием кнопки ОК в инструментальной панели.
При объединении стержней обратите внимание на результат. Проверьте тип полученного элемента, ориентацию местных осей, жесткость, наличие шарниров.
Выбор элементов
С помощью этой кнопки можно выбрать элементы до того, как назначена функция или операция манипулирования отмеченными элементами. Если для всех выбранных элементов необходимо отменить выбор, то следует нажать
кнопку Отказ в группе кнопок Элементы или кнопку Сброс отметки на панели фильтров.
Объединение совпадающих элементов
Эта операция позволяет исключить из схемы совпадающие элементы. Под совпадающими будем понимать такие элементы, у которых совпадают номера всех узлов. При
этом не анализируются жесткостные характеристики элементов, их тип, нагрузки и т.п. В схеме остается элемент с меньшим номером со всеми его характеристиками. Операция
объединения не распространяется на специальные конечные элементы.
Если на схеме нет выбранных совпадающих элементов, то после активизации операции объединение элементов будет выполнено для всей схемы целиком. В противном случае – только для выбранных. Для индикации на
схеме совпадающих элементов можно воспользоваться соответствующей кнопкой фильтров – 
.
106
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Дробление четырехузловых элементов
Рис. 3.2.9. Диалоговое окно
Дробление пластин
Эта операция позволяет раздробить выбранные четырехузловые элементы на несколько элементов. Исходные данные, необходимые для выполнения операции, задаются в диалоговом окне Дробление пластин (рис. 3.2.9) и включают количество дроблений граней элемента, лежащих вдоль направлений местных осей X1 и Y1.
После выполнения операции в схеме могут появиться совпадающие узлы. Если в окне активизирована опция
Упаковать совпадающие узлы на всей схеме, то после
выполнения дробления будет автоматически вызываться эта операция. В противном случае контроль наличия совпадающих
узлов и их объединение должен выполняться с помощью соответствующих функций. Для индикации на схеме совпада-
ющих узлов используется кнопка фильтров 
, а для их объединения – операция 
в группе кнопок Узлы.
107
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Разделение элементов
Эта операция используется в тех случаях, когда необходимо разделить (отделить один от другого) элементы. Это может оказаться необходимым, например, при
моделировании температурного шва или для ввода специальных элементов (упругих связей) между двумя элементами. В отличие от других операций для выполнения этой необходимо отмечать и узлы, и элементы. Суть выполняемого действия такова, что для каждого отмеченного узла (узла-прототипа) порождается новый узел с такими же координатами. Этот узел заменяет узел-прототип в выбранных элементах.
Рекомендуется следующий порядок выполнения операции:
Äнажать кнопку Выбор узлов 
и выбрать узлы-прототипы;
Äнажать кнопку Выбор элементов 
и выбрать элементы, отсоединяемые от узлов-прототипов;
Äнажать кнопку Разделение элементов.
При выполнении этой операции сначала выбираются участвующие в ней объекты, кнопка ОК не используется - и разделение производится после нажатия кнопки Разделение элементов.
108
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
Присоединение дополнительных узлов к элементам
Рис. 3.2.10. Использование
дополнительных узлов
Разбивка стержней с учетом промежуточных узлов
С помощью этой операции можно присоединить дополнительные узлы к граням пластинчатых элементов типа 20, 30 и 50 (высокоточные восьмиузловые элементы плиты, балки-стенки и оболочки соответственно). Введение допол-
нительных узлов позволяет повысить качество результатов без сгущения сетки элементов, а также корректно организовать переход между участками расчетной схемы (рис. 3.2.10).
Для выполнения операции следует ввести допол- нительные узлы, выбрать на схеме элементы, к которым они
присоединяются и нажать кнопку ОК в инструментальной панели (элементы должны быть указанных выше типов).
Если по длине стержневого элемента лежат один или несколько промежуточных узлов, то с помощью этой операции элемент можно разбить на несколько в соответствии с коли- чеством таких узлов. Необходимость разбивки стержней воз- никает, например, в случае триангуляции участка расчетной схемы, содержащего стержни. Для выполнения операции
следует выбрать на схеме нужные элементы и нажать кнопку ОК в инструментальной панели.
Если разбиваемым элементам были назначены жесткостные характеристики, то они наследуются и новыми элементами.
109
3 . О п е р а ц и и с у з л а м и и э л е м е н т а м и
3.3Группы узлов и элементов
Выбор группы узлов
Группы – это именованные наборы узлов или элементов, которые могут неоднократно использоваться для выполнения различных операций: назначения жесткостных характеристик, связей, нагрузок, а также наравне со схемами участвовать в режиме сборки. Принцип объединения объектов
в группы и задание имен групп полностью регулируется пользователем.
Это могут быть характерные участки конструкции, например, плиты перекрытий на различных отметках, колонны этажа или другие наборы объектов. Главное, что группы доступны во всех режимах работы со схемой, как на этапе ее
создания или назначения параметров для обработки данных в постпроцессорах (например, расчета РСУ), так и в процессе анализа и документирования результатов расчета. Графическая среда комплекса построена таким образом, что всегда можно
локализовать информацию в рамках необходимой для работы группы узлов или элементов.
Вызов функций создания групп выполняется из раздела Группы инструментальной панели (рис. 3.3.1). Раздел
содержит кнопки назначения объектов группы (узлы – 
или
элементы – 
), сохранения групп – 
и два списка для выбора ранее созданных групп узлов и элементов. После
загрузки из списка все объекты активной группы маркируются на схеме как выбранные.
Выбор группы элементов
Рис. 3.3.1. Раздел инструментальной панели Группы
110