Формирование расчетной схемы конструкции

Заметно упростить формирование расчетной схемы балки можно задав узлы боковой поверхности конструкции и применив инструмент копирования схемы. Для начала перейдем во вкладку Узлы и Элементы. Нажимаем кнопку Узлы и в раскрывшемся наборе кнопок нажимаем кнопку Ввод узлов .В появившемся диалоговом окне Ввод узлов последовательно введем узлы по координатам X, Y, Z ((0; 0; 0.4), (0; 1.9; 0.4), (0; 2.7; 0), (0; 9.3; 0), (0; 10.1; 0.4), (0; 12; 0.4), (0; 12; 1.2), (0; 0; 1.2)). После задания очередных трех координат необходимо каждый раз нажимать кнопку Добавить диалогового окна Ввод узлов. По завершении закрываем вышеуказанное диалоговое окно.

Теперь скопируем введенные нами узлы. Для этого заходим во вкладку Схема и нажимаем кнопку Копирование схемы . На экране появляется одноименное диалоговое окно. В колонку Шаг таблицы вводим 0.2, а в колонку Количество вводим 2. Остальные установки оставляем по умолчанию. Диалоговое окно будет выглядеть как на рисунке 5.2. Завершаем работу с окном нажатием кнопки ОК. На экране появляется диалоговое окно SCAD с вопросом Сохранить результаты копирования? В ответ нажимаем кнопку ОК.

Рис. 5.2

Следующим нашим шагом будет задание пластин. Для этого во вкладке Узлы и Элементы активизируем кнопку Элементы и нажимаем кнопку Добавление пластины . Отмечаем курсором на схеме узлы 6, 7, 23, 22 и нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели. На экране появится пластина заданная через четыре узла. Остальные пластины зададим аналогично через узлы: [5, 6, 22, 21]; [4, 5, 21, 20]; [3, 4, 20, 19]; [2, 3, 19, 18]; [1, 2, 18, 17]; [1, 8, 24, 17]; [8, 7, 23, 24]. После выделения очередных четырех узлов необходимо нажимать кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Назначение жесткостей элементам

Для назначения жесткостей заходим во вкладку Назначение главной панели инструментов. Нажимаем кнопку Назначение жесткостей пластинам . В появившемся диалоговом окне Жесткости пластин в разделе Материал выбираем из ниспадающего списка Сталь обыкновенная и в разделе Параметры задаем параметр Толщина пластин (0.024). Остальные установки оставляем по умолчанию. Диалоговое окно примет вид как на рисунке 5.3. Нажимаем кнопку ОК. Выделяем курсором на схеме элементы 1 и 7 и нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Рис. 5.3

Аналогично назначим второй тип жесткости пластинам 2, 3, 4, 5, 6, 8. Для его формирования снова нажимаем кнопку Назначение жесткостей пластинам . В появившемся диалоговом окне Жесткости пластин в разделе Материал выбираем из ниспадающего списка Сталь обыкновенная и в разделе Параметры задаем параметр Толщина пластин (0.02). Остальные установки оставляем по умолчанию. Нажимаем кнопку ОК. Выделяем курсором на схеме элементы 2, 3, 4, 5, 6, 8 и нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Дробление пластин

Для выполнения этой операции во вкладке Узлы и Элементы инструментальной панели активизируем кнопку Элементы и нажимаем кнопку Дробление 4-х узловых пластин . На экране появляется диалоговое окно Дробление пластин. Задаем Количество дроблений по оси X1 (4) и … по оси Y1 (120). Нажимаем кнопку ОК диалогового окна. Выделяем курсором на схеме элемент 8 и нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Аналогично дробим остальные пластины задавая в каждом случае необходимое количество дроблений. Для этого после нажатия кнопки Дробление 4-х узловых пластин задаем в диалоговом окне Количество дроблений по оси X1 (4) и … по оси Y1 (8). Нажимаем кнопку ОК диалогового окна. Выделяем курсором на схеме элементы 1 и 7, а затем нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Пластины 2 и 6 дробим задав Количество дроблений по оси X1 (4) и … по оси Y1 (19).

Пластины 3 и 5 дробим задав Количество дроблений по оси X1 (4) и … по оси Y1 (8).

Пластину 4 дробим задав Количество дроблений по оси X1 (4) и … по оси Y1 (66). Обязательно каждый раз, выделив пластину, нажимать кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Для задания стенки балки применим инструмент Генерация треугольной сетки элементов на плоскости . Располагается указанная кнопка во вкладке Схема. После нажатия на нее в раскрывшемся наборе кнопок необходимо нажать Задание контура . Теперь будем задавать контур триангуляции. Для этого наведем курсор на узел 9 и нажмем левую кнопку мыши и тянем «резиновую нить» к узлу 10, снова нажимая левую кнопку мыши, тянем к узлу 11…и так далее 12, 13, 14, 15, 16. В завершение замыкаем контур на узле 9. Теперь нажимаем кнопку Генерация треугольной сетки КЭ на плоскости . В появившемся на экране диалоговом окне Автоматическая триангуляция нажимаем кнопку Жесткости. В результате открывается окно Жесткости пластин в котором в разделе Материал из ниспадающего списка материалов выбираем Сталь обыкновенная, а в разделе Параметры задаем в пункте Толщина пластин значение 0.012. Нажимаем кнопку ОК для завершения работы с окном Жесткости пластин. Теперь задаем в разделе Назначение шага триангуляции значение шага 0.1. Ставим галочку напротив пункта Объединить 3-х узловые элементы в 4-х узловые. Далее нажимаем кнопку ОК. Теперь необходимо нажать кнопку Установка результатов триангуляции на место в схеме . В окне сообщения SCAD Установка выполнена нажимаем кнопку ОК. Далее необходимо выйти из режима генерации. Для этого снова нажимаем кнопку Генерация треугольной сетки элементов на плоскости .

Для сохранения результатов переходим во вкладку Управление и нажимаем кнопку Сохранить текущий проект .

В результате проделанных операций схема балки будет выглядеть как на рисунке 5.4.

Рис. 5.4