Тема 10.2 Моделювання життєвого циклу конструкцій

3. Комп’ютерне моделювання життєвого циклу конструкції

Викладені вище методи комп’ютерного моделювання процесів зведення та навантаження конструкцій дозволяють судити про можливості моделювання (поки що дещо схематичного) життєвого циклу конструкцій. Схема такого моделювання представлена на рис. 10.5.

Рисунок 10.5 – Схема моделювання життєвого циклу конструкцій

Введені наступні позначення:

МС – монтажна стадія, загальна кількість k.

ЕС – експлуатаційна стадія, загальна кількість n.

ФМС – форс-мажорні стадії (під такими ситуаціями мається на увазі раптовий вихід з ладу відповідальних несучих елементів), загальна кількість m.

Монтажні стадії послідовно змінюють одна одну і відповідають послідовності зведення конструкції. Остання k-а стадія відповідає зведеній конструкції і її НДС

«пам’ятає»   усю   інформацію    послідовності   зведення,   пов’язану    із змінами конструктивної схеми, прикладанням і зняттям монтажних навантажень і т.п.

Стадія МСk є стартовою для розрахунку на експлуатаційні навантаження. НДС на експлуатаційних стадіях визначається розрахунком на різні поєднання навантажень. Деякі експлуатаційні стадії у свою чергу є стартовими для моделювання форс-мажорних ситуацій.

Звичайно, таке моделювання, навіть з урахуванням все зростаючих можливостей сучасної обчислювальної техніки, є громіздким. Виконується велика кількість розрахунків різних конструктивних схем, кожен з них, як правило, потрібно проводити у фізично і геометрично нелінійній постановці. Особливо це стосується форс-мажорних ситуацій, коли необхідно визначати додаткові резерви здатності несучої конструкції не допустити прогресуючого руйнування при мінімальних додаткових витратах матеріалів. Крім того, визначення НДС конструкції на експлуатаційних стадіях повинно враховувати часові зміни властивостей реологій матеріалу (усадка, повзучість та ін.), що також обумовлює необхідність проведення розрахунку в нелінійній постановці.

Програмні комплекси, які дозволяють проводити комп’ютерне моделювання процесів зведення та навантаження, проводити розрахунки фізично і геометрично нелінійній постановці, вже підійшли до вирішення цієї проблеми. Ну і звичайно, програмні комплекси, орієнтовані на моделювання життєвого циклу конструкцій, повинні мати зручний і розвинений моніторинг, що дозволяє в автоматичному режимі відстежувати поведінку конструкції на всіх стадіях і видавати інформацію про ті стадії, які є визначальними для перерізів того або іншого елементу.