Кафедра будівельних, дорожніх машин і будівництва

Метод скінчених елементів і автоматизовані

системи розрахунків на міцність”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до вивчення теми "Створення розрахункової схеми для проведення розрахунків в ПК SCAD (ферма)"

для магістрів напряму підготовки 8.06010101

“Промислове і цивільне будівництво”

Затверджено

на засіданні кафедри будівельних, дорожніх машин і будівництва.

Протокол № 11 від 23.09.2012 р.

Кіровоград 2012

“Метод скінчених елементів і автоматизовані системи розрахунків на міцність”. Методичні вказівки до вивчення теми «Створення розрахункової схеми для проведення розрахунків в ПК SCAD» за вимогами кредитно-модульної системи навчання для магістрів напряму підготовки 8.06010101 –“Промислове і цивільне будівництво”

/ Укл.: Г.Д. Портнов, А.А. Тихий – Кіровоград: КНТУ, 2012. – 42 с.

Рецензент: Яцун В.В. ‑ к.т.н, доц. каф. "Будівельних, дорожніх машин і будівництва"

© Метод скінчених елементів і автоматизовані системи розрахунків на міцність

© Укладачі: Г.Д. Портнов, А.А. Тихий

Вступ

Метод скінчених елементів (МСЕ) - основний метод сучасної будівельної механіки.

Метод кінцевих елементів заснований на уявному представленні суцільного тіла у вигляді сукупності окремих скінчених елементів, що взаємодіють між собою в кінцевому числі точок. Система розбивається на прості скінчені елементи напружено-деформований стан яких досліджується заздалегідь.

Широке застосування МСЕ в інженерній практиці сприяло включенню його до навчальних програм Вузів. МСЕ надає способи побудови математичної моделі явища, яке досліджується, виходячи з його фізичної суті. Враховуючи ці особливості методу можна вважати доцільним вивчати його як окрему дисципліну.

Мета даної роботи полягає у викладенні основних положень МСЕ у легко доступній формі, орієнтованій на початкове знайомство з методом. Подання МСЕ виконується таким чином, що величини і поняття, йому притаманні, не вводяться заздалегідь, а витікають із суті задачі будівельної механіки. На сьогодні коло проблем, які можна розв’язувати за допомогою МСЕ практично необмежене. Ми ж обмежимось розглядом задач про лінійне деформування пружних конструкцій від дії статичних навантажень.

В даний час однією з доступних для застосування в учбовому процесі КНТУ при рішенні задач будівельної механіки є демонстраційна версія ПОК Structure construction automatic design (SCAD), що розробляється на Україні в м. Київ групою фахівців (SCAD Group).

Обчислювальний комплекс складається з декількох програм. Його основою є програма SCAD.

Програма SCAD проста для використання в учбовому процесі, як при вивченні будівельної механіки, так і при подальшому продовженні навчання, пов'язаному з розрахунком металевих і залізобетонних конструкцій.

Основи практичної роботи з проектно-обчислювальним комплексом SCAD вивчаються в рамках теми "Створення розрахункової схеми для проведення розрахунків в ПК SCAD (ферма)" курсу «Метод скінчених елементів і автоматизовані системи розрахунків на міцність».

В процесі навчання студенти самостійно виконують розрахункові роботи.

Для розуміння закономірностей розподілу зусиль в заданих стрижньових системах розрахунки виконуються уручну з використанням відповідних раціональних прийомів застосування рівнянь рівноваги.

Для поступового засвоєння програмного комплексу SCAD доцільно рішення цих же задач виконати не тільки уручну, але і на ПК.

Запропоновані задачі за кількістю елементів можуть бути виконані в демо-версії програми SCAD, яку можна отримати за адресою

http://www.scadsoft.com/download.php.

Першим кроком до розрахунку конструкції є утворення розрахункової схеми. У даних методичних вказівках представлено порядок утворення розрахункової схеми в обчислювальному комплексі SCAD.

При створенні вказівок використані матеріали /1-4/