- •Компьютерные методы обучения.
- •1. Общие сведения о численных методах расчета.
- •1.1 Основная терминология.
- •1.2 Основные принципы матричного метода перемещений (ммп).
- •1.2.1 Основные гипотезы ммп:
- •1.2.2 Разрешающая система уравнений.
- •1.2.3 Порядок расчета ммп:
- •Основные принципы метода конечных элементов (мкэ).
- •1.3.1 Атрибуты конечного элемента.
- •1.3.2 Особенности мкэ.
- •1.3.3 Порядок подготовки и ввода исходных данных для мкэ:
- •1.3.4 Матрицы жесткости типовых стержневых элементов (плоская задача):
- •1.3.5 Принцип формирования общей матрицы жесткости конструкции.
- •1.3.6 Определение перемещений и усилий в элементах.
- •1.4 Основные расчеты, выполняемые на основе мкэ:
- •1.5 Основные принципы выбора расчетных схем.
- •1.5.1 Особенности работы с крупноразмерными задачами.
- •1.5.2 Оценка точности.
- •1.5.2 Контроль исходных данных и результатов расчета.
- •2. Общие принципы работы с пк stark es.
- •2.1 Основные размерности.
- •2.2 Используемые системы координат.
- •2.3 Окно графического ввода.
- •2.4 Команды просмотра.
- •2.5 Планка переключателей 1.
- •2.6 Планка переключателей 2.
- •2.7 Работа с командами меню «Фрагмент».
- •3 Работа c fea-проектами
- •3.1 Расчет плоских рам на статическую нагрузку.
- •3.1.1 Ввод исходных данных.
- •3.1.1.1 Задание геометрии рамы.
- •3.1.1.2 Ввод шарниров.
- •3.1.1.3 Ввод опорных закреплений.
- •3.1.1.2 Ввод нагрузок.
- •3.1.2 Статический расчет рамы и просмотр результатов.
- •3.1.3 Задание для самостоятельного расчета по теме рамы.
- •3.1.4 Особенности работы рамы в пространственной постановке.
- •3.1.5 Задания для самостоятельного расчета.
- •4. Ввод плоской плиты.
- •4.1 Ввод геометрии плиты при помощи позиций.
- •4.2 Ввод несущих стен.
- •4.3 Ввод отверстий.
- •4.4 Расчет плиты и вывод результатов.
- •4.4.1 Подготовка к расчету. Частичные и полные проекты.
- •4.4.2 Задание опорных закреплений.
- •4.4.3 Статический расчет плиты.
- •4.4.4 Просмотр результатов расчета.
- •4.4.5 Способы вывода результатов расчета:
- •Изображение результатов расчёта в виде изолиний (переключатель "Iso"):
- •Изображение результатов расчёта в виде изоповерхностей разного цвета с интерполяцией цветов (переключатель "Fl"37):
- •Изображение результатов расчёта по заданному сечению (переключатель "s"):
- •4.5 Ввод плиты при помощи dxf-файла.
- •4.5.1 Ввод и расчет плиты.
- •4.5.2 Подбор арматуры в плите.
- •4.6 Ввод плиты при помощи растра.
- •4.6.1 Ввод плиты.
- •4.6.2 Ввод балок.
- •4.6.3. Расчет арматуры балок.
- •4.7 Ввод упругого основания.
- •5 Расчет средней рамы железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.
- •5.1 Задание геометрии каркаса, особенности моделирования ферм и колонн.
- •5.2 Задание нагрузок на раму каркаса, работа с нагружениями.
- •5.3 Общий расчет рамы каркаса и определение рсу в колоннах.
- •5.4 Расчет армирования элементов.
- •3.3.5 Расчет армирования элементов.
- •6. Расчет стальной фермы покрытия одноэтажного промышленного здания.
- •6.1 Ввод расчетной схемы, особенности моделирования стальных ферм.
- •6.2 Задание нагрузок на ферму.
- •6.3 Статический расчет фермы.
- •6.4 Определение рсу и расчет элементов ферм по несущей способности.
- •5.6 Задание для самостоятельной работы (по двум темам).
- •7. Расчет арок.
- •Задания на зачет. Расчет рам.
- •Расчет ферм из стальных профилей.
- •Расчет железобетонных ферм.
Изображение результатов расчёта в виде изолиний (переключатель "Iso"):
При этом пользователь может задать количество изолиний, которые строятся между минимальным и максимальным значением величины и выбрать способ отображения значения величины на изолинии. Возможны три способа отображения:
на изолиниях изображается значение величины (красным – для отрицательных значений, голубым – для положительных);
значение величины изолинии указывается цветом изолинии (в этом случае между минимальным и максимальным значением величины может располагаться не более 10 изолиний);
значение величины не отображается на изолинии, все изолинии рисуются либо красным цветом (отрицательные значения), либо голубым (положительные значения).
Для изолиний с текстом указывается также шаг изолиний с надписями (при нулевом шаге надписывается каждая изолиния, при шаге = 1 - изолинии надписываются через одну и т. д.), а также масштабный множитель, позволяющий управлять размером текста на изолиниях.
Для изолиний с цветом пользователь может определить цвет каждой изолинии, изображаемой между минимальным и максимальным размером величины, по своему усмотрению. В нижней части экрана высвечивается планка заданных цветов для изображения изолиний и соответствующее каждому цвету значение изображаемой величины.
Выбор вида изображаемых изолиний и их характеристик осуществляется пользователем в пункте верхнего меню Настройки Изолинии.
Изображение результатов расчёта в виде изоповерхностей разного цвета с интерполяцией цветов (переключатель "Fl"37):
По умолчанию выбирается набор из 10 фиксированных цветов (5, принадлежащих красной палитре, для изображения отрицательных значений величин; и 5, принадлежащих синей палитре, для отображения положительных значений величин). Интерполяция цветов осуществляется отдельно: для положительных значений величин в синей палитре, для отрицательных ‑ в красной.
В нижней части экрана в этом режиме отображается планка всех 10 цветов и соответствующих этим цветам значениям изображаемой величины.
Изображение результатов расчёта по заданному сечению (переключатель "s"):
Пользователь с помощью линии разреза в нижней части экрана задаёт интересующее его сечение конструкции. В точках пересечения линии разреза со сторонами конечных элементов вычисляются значения изображаемой величины. В верхней части экрана строится график изменения изображаемой величины вдоль линии разреза.
Для плоских конструкций пользователь задаёт линию разреза, лежащую в плоскости конструкции. График может быть раскрашен, если перед этим был нажат переключатель "Fl".
Для пространственных конструкций линия разреза может быть определена:
как пересечение конструкции с плоскостью, параллельной плоскости XY и проходящей через точку, задаваемую пользователем (в планке переключателей 2 включён переключатель "XY");
как пересечение конструкции с плоскостью, параллельной плоскости YZ и проходящей через точку, задаваемую пользователем (в планке переключателей 2 включён переключатель "YZ");
как пересечение конструкции с плоскостью, параллельной плоскости ZX и проходящей через точку, задаваемую пользователем (в планке переключателей 2 включён переключатель "ZX");
как пересечение конструкции с вертикальной плоскостью, параллельной оси OZ и составляющей угол 450 с осью OX глобальной системы координат и проходящей через точку, задаваемую пользователем (в планке переключателей 2 включён переключатель "V");
как пересечение конструкции с линией разреза, задаваемой пользователем двумя точками (обе точки должны принадлежать одной и той же плоскости элементов; в планке переключателей 2 включён переключатель "2");
как пересечение конструкции с плоскостью, определяемой пользователем тремя точками (в планке переключателей 2 включён переключатель "3").
Min Ms = -116.907 кНм/м, Max Ms = 130.135 кНм/м
В данном режиме для эпюр усилий и площадей сечения продольной арматуры в плоскостных элементах реализована функция подсчета площадей и моментов эпюр, координат центров тяжестей и длин положительной и отрицательной частей эпюр. Порядок действий при этом следующий:
Включите переключатель «Fl»;
Затем смените его на «S» и в планке переключателей 2 включите переключатель «2»;
Укажите две точки на элементах, при этом линия сечения пересечет все элементы, лежащие в плоскости, в которой лежат выбранные элементы;
Нажмите клавишу «Ctrl» и правую клавишу мыши. Появится диалоговое окно с пунктом «Сечение». Щелкните по нему левой кнопкой мыши и в следующем окне выберите пункт «Линия-отрезок»:
Затем в рабочем окне двумя точками следует задать искомый отрезок (он подсвечивается желтым цветом). В результате в верхней части рабочего окна появится изображение эпюры армирования в пределах этого отрезка.
Min Mr = -73.4755 кНм/м, Max Mr = 63.3599 кНм/м
В окне редактора выводится дополнительная справочная информация, например: площадь положительной части эпюры и длина отрезка, на котором эпюра положительна; то же для отрицательной части эпюры; суммарная площадь с учетом знака, суммарная длина отрезка и момент эпюры.