Тема 8. Бібліотека скінченних елементів ПК "ЛІРА САПР"
5. Спеціальні скінченні елементи
Спеціальні СЕ природно вписуються в процедуру моделювання за методом скінченних елементів і значно розширюють інструменти для створення моделей скінченних елементів.
Спеціальні скінченні елементи призначені для обмеження лінійних і кутових переміщень за напрямками осей координат, для введення в’язей скінченної жорсткості за напрямками осей координат, а також для врахування податливості матеріалу між суміжними вузлами (наприклад, податливість ростверка або металевих прокладок між елементами).
Види спеціальних скінченних елементів
СЕ, що моделює в’язі скінченної жорсткості (СЕ 51).
Такий СЕ застосовується для введення в’язі скінченної жорсткості за напрямком однієї з осей глобальної або локальної системи координат вузла. Так, наприклад, для ступенів вільності X, Y, Z скінченний елемент дозволяє змоделювати роботу пружини або пружної основи.
а)
б)
в)
Рис.8. 4 Спеціальний СЕ для моделювання:
а) податливого зв’язку між вузлами; б) односторонніх опор; в) опір кутової зони грунту на пружній основі, яка прилягає до кута плити
Законтурний двохвузловий СЕ пружної основи (СЕ 53).
Такий СЕ застосовується для моделювання відпору смуги грунту за межами плити. Смуга грунту при цьому розташовується перпендикулярно до контура плити. Врахування відпору за контуром відбувається за рахунок роботи грунту на зсув. В кожному з вузлів є по одному ступеню вільності – переміщення уздовж глобальної осі Z.
Законтурний одновузловий СЕ пружної основи (СЕ 54).
Такий СЕ застосовується для моделювання відпору кутової зони грунту, що примикає до кута плити. Врахування відпору в зоні, що примикає до кута, відбувається за рахунок роботи грунту на зсув. В кожному з вузлів є по одному ступеню вільності – переміщення уздовж глобальної осі Z.
СЕ, що моделює пружний зв’язок між вузлами (СЕ 55).
Такий СЕ призначений для врахування податливості зв’язку між вузлами з’єднання конструктивних елементів – колони з діафрагмою, ригеля з колоною і т.п. Елемент описується двома вузлами, в кожному з яких є по шість ступенів вільності, визначених відносно осей глобальної системи координат. Таким чином, елемент дозволяє змоделювати як лінійну, так і кутову податливість зв’язку відносно осей X, Y, Z загальної системи координат. Вузли, між якими моделюється податливість, можуть мати одинакові координати.
СЕ для моделювання попереднього натягу (СЕ 208, 308).
Такий елемент, також відомий як «форкопф», дозволяє моделювати процес організації заданого натягу, наприклад, вантової сітки, вантової сфери, щоглових вант, мембран і т.п. Для таких конструкцій натяг однієї з вант викликає перерозподіл зусиль в інших елементах і для досягнення заданого натягу в усіх вантах необхідно організувати досить складний ітераційний процес, який моделює натурний процес натягу, коли заданий натяг досягається послідовною багатократною підтяжкою і відпуском натягуючих пристроїв (форкопфів, домкратів, поліспастів) з неперервним контролем величин попереднього натягу.
Шрифти
Розмір шрифта
Колір тексту
Колір тла