Тема 8. Бібліотека скінченних елементів ПК "ЛІРА САПР"

Це   широкий набір одновимірних  скінченних елементів, що наступними властивостями:

• довільний переріз, постійний або змінний по довжині стержня;
• довільне місцеве навантаження;
• примикання до вузлів за допомогою абсолютно жорстких вставок або шарнірів;
• можливість врахування зсуву;
•  можливість моделювання різних класів задач.

Стержньові CE, що використовуються для моделювання лінійно-деформованих систем, знаходяться в першій сотні бібліотеки скінченних елементів “ЛІРА САПР” (наприклад, СЕ1, СЕ2 або СЕ10), тоді як стержень СЕ для вирішення фізично-нелінійних задач починає свою нумерацію із другої сотні (СЕ201, СЕ202 або СЕ210).

Стержень СЕ для геометрично-нелінійних задач - із третьої (СE 308, СE 309, СE310) і стержень СE для розрахунку задач з фізичною та геометричною нелінійністю - з четвертої (СE410).

Універсальний стержень СЕ призначений для моделювання плоских і просторових стержневих конструкцій. Універсальний стрижень показаний на рис. 8.1. Стержень має локальну праву декартову систему координат Xl, Yl, Z1, відносно якої встановлюється локальне навантаження та визначаються внутрішні зусилля.

Існують різні варіанти кріплення стержня до вузлів розрахункової схеми:

• за допомогою абсолютно жорстких вставок уздовж місцевих осей;
• зняттям опори в будь-якому напрямку (зняття опори, що відповідає лінійному ступеню свободи, забезпечує ковзання; зняття кутової опори - вільний поворот, циліндричний шарнір).

Рис. 8.1 Внутрішні силові фактори, що виникають у просторовому стержньовому елементі (СЕ10, 210, 310, тощо)

де Mk – крутний момент відносно вісі X1;

Mz, My – згинальні моменти відносно вісей Z1 та Y1, відповідно;

Qz, Qy – поперечні сили відносно вісей Z1 та Y1, відповідно;

N – поздовжня сила.

Види навантажень, що можуть  бути задані на стержньові елементи, приведені в табл. 8.1