4. Моделювання шарнірів у стержневих і площинних елементах.

Під словом «шарнір» мається на увазі звільнення від лінійної або кутової в’язі між вузлом схеми і кінцем стержня, що входить у цей вузол, чи вузлом скінченного елемента

У стержнях шарніри задаються безпосередньо при створенні схеми і орієнтуються відносно осей місцевої системи координат Х1, Y1, Z1. Шарнірне кріплення стрижня до вузлів може бути реалізоване також за допомогою нульової згинної жорсткості.

При заданні шарнірів у площинних елементах рекомендується використовувати такий прийом: у місці, задання шарніра здійснити подвійну нумерацію вузлів розбиття (один із вузлів відноситься, до одного, а інший – до іншого скінченного елемента). Потім об’єднати відновідні лінійні переміщення цих вузлів. Якщо в іншому напрямку шарнір відсутній, то об’єднуються також і кутові переміщення цих вузлів у цьому напрямку.

Якщо необхідно, наприклад, у плиті (рис. 6.2) описати шарнір відносно осі Y, то по лінії вузлів 4, 12, 20, 28, 36 робиться подвійна нумерація вузлів (додаються вузли. 5, 13, 21, 29, 37, координати яких можуть співпадати з координатами вузлів 4, 12, 20, 28, 36). Потім попарно об’єднуються (для вузлів 4 і 5, 12 і 13 і т.д.) переміщення у напрямках Z і UX. Для елементів оболонок, крім цього, попарно об’єднуються лінійні переміщення вузлів у напрямках X і Y.

Рисунок 6.2 - Моделювання шарніру у плиті.

 

Так само чинять при шарнірному кріпленні елементів оболонки до стержня. Окремо нумеруються вузли оболонки і стержня (та ж подвійна нумерація), а потім попарно об’єднуються переміщення вузлів у напрямках X,Y і Z.

Якщо відомі лінійні податливості в місці установки шарніра, то між вузлами подвійної нумерації задається пружна в’язь (СЕ типу 55). У цьому випадку об’єднання переміщень по вказаних напрямках не задається.