Запуск вычислительного комплекса. Для запуска вычислительного комплекса щелкнем на пиктограмме SCAD

Для запуска вычислительного комплекса щелкнем на пиктограмме SCAD.

Создание проекта

Создадим новый проект выбрав тип схемы 2 – Плоская рама (см. главу 2).

Формирование расчетной схемы

Для создания схемы арки перейдем во вкладку Узлы и Элементы. Теперь активизируем кнопку Элементы и в раскрывшемся наборе кнопок нажмем на кнопку Генерация элементов по дуге . В результате увидим на экране диалоговое окно Ввод элементов по дуге окружности показанное на рисунке 6.2.

Рис. 6.2

В диалоговом окне в разделе Параметры вводим в поле Количество элементов по дуге (100), Начальный угол дуги (28.72), Конечный угол дуги (61.28), Радиус (44.14). В разделе Характеристики элементов нажимаем на кнопку Жесткость и в окне Жесткости стержневых элементов выбираем Параметрические сечения, затем в появившейся вкладке Параметрические сечения задаем в разделе Материал следующие характеристики: Объемный вес (6.5), Модуль упругости (1e+07), Коэффициент Пуассона (0.5); в разделе Сечение оставляем установленное по умолчанию (сплошное прямоугольное); в разделе Параметры сечения задаем b и h, соответственно (15 и 90) затем нажимаем последовательно кнопки ОК в окнах Жесткости стержневых элементов и Ввод элементов по дуге окружности. В результате проделанных действий мы получим правую полуарку.

Аналогично можно получить левую полуарку. В диалоговом окне Ввод элементов по дуге окружности вводим параметры: Координаты: X= 42.42, Y= 0, Z= 0. В разделе Параметры вводим: Количество элементов по дуге (100), Начальный угол дуги (118.72), Конечный угол дуги (151.28), Радиус (44.14). В разделе Характеристики элементов нажимаем на кнопку Жесткость и в окне Жесткости стержневых элементов выбираем ранее заданный первый тип жесткости активизацией пункта 1 в разделе Тип жесткости. Затем нажимаем кнопки ОК в окнах Жесткости стержневых элементов и Ввод элементов по дуге окружности.

Хотелось бы отметить, что выбранное нами значение Количество элементов по дуге (100) следствие некоторой закономерности, так например, чем больше разбиение, тем точнее отрисовывается дуга окружности и точнее будут результаты, которые отражаются на эпюрах, но менее нагляднее при этом будет расчетная схема, которая будет выглядеть состоящей как будто из одних узлов.

Для отображения более подробной информации о схеме активизируем соответствующие кнопки на панели Фильтры отображения, но пользователь должен помнить, что при слишком частой разбивке, например, такой которая применена у нас разобрать номера узлов и элементов можно лишь применив инструмент Увеличение изображения расположенный на панели Визуализация (рис. 6.3).

Рис. 6.3

В результате в графическом поле окна программы получаем начальную схему арки (рис. 6.4).

Рис. 6.4

Корректирование схемы

Так как длины дуг заданных нами одинаковы, то в вершине арки получилось совпадение узлов (с некоторой точностью). Для корректировки схемы (объединения узлов) заходим во вкладку Узлы и элементы главной панели инструментов. Далее нажимаем кнопку Узлы и в раскрывшемся наборе кнопок нажимаем кнопку Объединение совпадающих узлов в результате в вершине останется один узел.

Наложение связей в опорных узлах

Для выполнения этой операции в разделе Назначение инструментальной панели с помощью кнопки Установка связей в узлах вызываем диалоговое окно Связи. В режиме Полная замена активизируем кнопки X, Z (рис. 6.5) и нажимаем кнопку OK. Выделяем курсором на схеме узлы 101 и 102, а затем нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели, которая обеспечивает шарнирно-неподвижное закрепление опорных узлов 101 и 102 рамы в плоскости XZ. Визуальный контроль правильности постановки опорных связей выполняем нажатием кнопки Связи на панели Фильтры отображения.

Назначение условий примыкания стержней к узлам

В той же вкладке Назначение с помощью кнопки Установка шарниров вызывается диалоговое окно Условия примыкания стержней (рис. 6.6). Для освобождения угловых связей (относительно местной координатной оси Y1 стержня 200) необходимо определиться в каком узле стержня мы будем освобождать связь (в узле 1 или в узле 2). Для этого активизируем кнопку Местные оси элементов на панели Фильтры отображения. Направление местной оси элемента покажет направление от первого узла ко второму, т.е. куда смотрит ось там лежит второй узел. Так, например, для стержня 200 необходимо удалить угловую связь в узле 2, что мы и делаем постановкой галочки напротив пункта UY в узле 2. Затем нажимаем кнопку ОК. Отмечаем курсором на схеме стержень 200 и нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели, которая обеспечивает цилиндрически-шарнирное (относительно осы Y1) присоединение конца стержня 200 к узлу 1.

Рис. 6.6

Следует заметить, что связи на концах стержней ориентированы относительно соответствующих местных систем координат стержней.

Визуальный контроль правильности постановки шарниров выполняем нажатием кнопки Шарниры на панели Фильтры отображения.

Задание загружений

1. Задание вертикальной равномерно распределенной нагрузки: во вкладке Загружения кнопкой Нагрузки на стержни вызываем диалоговое окно Задание нагрузок на стержневые элементы. Выбираем вид нагрузки (Распределенная), направление действия нагрузки (Z) и ее значение (10). Диалоговое окно примет вид как на рисунке 6.7. Теперь нажимаем кнопку ОК. На схеме отмечаем все элементы. Для этого щелкнем в графическом поле окна программы правой кнопкой мыши и в появившемся диалоговом окне Выбор узлов и элементов нажмем кнопку Инвертировать выбор элементов. Завершаем работу с окном нажатием кнопки ОК. Теперь нажимаем кнопку Подтверждение инструментальной панели.

Рис. 6.7

Записываем созданное загружение в проект. Для этого нажимаем кнопку Сохранить/Добавить загружение инструментальной панели. В диалоговом окне Сохранить загружение вводим имя загружения Полезная нагрузка, номер загружения 1, нажимаем кнопку ОК. В окне сообщения SCAD в ответ на вопрос Перейти к формированию следующего загружения? нажимаем кнопку Да.

2. Загружение собственным весом осуществляем нажатием кнопки Собственный вес расположенной во вкладке Загружения.

Записываем созданное загружение в проект. Для этого нажимаем кнопку Сохранить/Добавить загружение инструментальной панели. В диалоговом окне Сохранить загружение вводим имя загружения Собственный вес, номер загружения 2, нажимаем кнопку ОК. В окне сообщения SCAD в ответ на вопрос Перейти к формированию следующего загружения? нажимаем кнопку Нет.

Визуальный контроль нагрузок выполняем с помощью кнопок панели Фильтры отображения: Распределенные нагрузки , Значения нагрузок .

Задание расчетных сочетаний усилий

Во вкладке Управление нажимаем кнопку Выйти в экран управления проектом . Раскрываем содержимое пункта Специальные исходные данные (нажатием на знак «+») раздела ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ дерева проекта. Активизируем пункт Расчетные сочетания усилий и в одноименном окне в колонке Тип таблицы Загружения для полезной нагрузки выбираем из ниспадающего списка тип Временное длительно действующее. Заканчиваем работу с окном нажатием кнопки ОК.