|
Книга для чайников, весь SCAD с нуля. В формате DOC с цветными картинками
Далее содержание:
СОДЕРЖАНИЕ 1
БЛАГОДАРНОСТИ 13
ВВЕДЕНИЕ 13
Проект
Функциональные модули 13
Процессор и библиотека конечных элементов 13
Графический препроцессор 13
Группы 14
Фильтры 14
Графический постпроцессор 15
Документирование результатов 15
Для кого предназначена книга 15
Замечания авторов 15
I. STRUCTURE CAD ДЛЯ “ЧАЙНИКОВ” 17
Мышь 17
Курсоры 18
Меню 18
Меню окна управления проектом 18
Меню препроцессора и постпроцессора 19
Инструментальная панель 20
Диалоговые окна 20
Фильтры 20
Пиктограммы 20
Рекомендации по настройке среды Windows 21
Загрузка комплекса 21
1.1 СОЗДАНИЕ НОВОГО ПРОЕКТА 22
Раздел Управление инструментальной панели препроцессора 23
1.2 СИНТЕЗ СХЕМЫ, РАСЧЕТ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 24
Ввод параметров расчетной схемы 24
Работа с таблицами 25
Ввод жесткостных характеристик элементов 25
Назначение типов конечных элементов 26
Генерация схемы 26
Выбор элементов 27
Задание нагрузок 27
Расчет 29
Графический анализ результатов расчета 30
Анализ перемещений ......................................................................................................................................30
Анализ усилий ................................................................................................................................................31
Печать результатов 31
РЕЗЮМЕ 32
2. СОЗДАНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ 33
2.1 РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 33
Пространственные многопролетные многоэтажные рамы 33
Пространственные одноэтажные рамы 34
Формирование плоских шарнирно-стержневых систем 36
Формирование расчетной схемы балочного ростверка 36
Создание схемы, используемой в качестве подконструкции 37
Плоские стержневые системы 37
Ввод узлов...................................................................................................................................................... 38
2.2 РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПЛАСТИНЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 39
Формирование прямоугольной сетки конечных элементов на плоскости 39
Формирование треугольной сетки конечных элементов на плоскости 40
2.3 ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ 42
Вычисление радиуса по хорде 43
Цилиндр 43
Конус 44
Сфера 44
Тор 45
2.4 ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ, ЗАДАННЫХ АНАЛИТИЧЕСКИ 45
Правила ввода математических формул 46
2.5 ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ЗАДАННЫХ АНАЛИТИЧЕСКИ 47
2.6 СБОРКА СХЕМЫ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СХЕМ 47
Сборка с группами элементов 49
Способы сборки 49
Правила выполнения сборки 49
Работа с нагрузками 50
Окно подсхемы 50
2.7 КОПИРОВАНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ 51
2.8 КОПИРОВАНИЕ ФРАГМЕНТА СХЕМЫ 53
2.9 ФОРМИРОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ СХЕМ ИЗ ОБЪЕМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 53
2.10 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ 53
Перенос 54
Поворот вокруг заданной оси 54
Масштабирование вдоль заданной прямой 54
Масштабирование в заданной плоскости 54
Масштабирование (полное) 55
Зеркальное отражение по заданной оси 55
Примеры выполнения геометрических преобразований 55
2.11 ЗАДАНИЕ СЕТКИ КООРДИНАЦИОННЫХ (РАЗБИВОЧНЫХ) ОСЕЙ 57
2.12 ВВОД СХЕМЫ НА СЕТКЕ КООРДИНАЦИОННЫХ ОСЕЙ 58
3. ОПЕРАЦИИ С УЗЛАМИ И ЭЛЕМЕНТАМИ 59
Выбор узлов и элементов 59
3.1 ОПЕРАЦИИ С УЗЛАМИ 60
Удаление узлов 60
Восстановление удаленных узлов 61
Ввод узлов 61
Ввод дополнительных узлов между узлами 61
Перенос узлов 62
Объединение узлов с совпадающими координатами 62
Генерация узлов по дуге 63
Перенос начала координат в заданный узел 63
Ввод узлов на заданном расстоянии от выбранных 63
Перенос одного узла в другой 63
Выбор узлов 64
Ввод узлов в точках пересечения координационных осей 64
3.2 ОПЕРАЦИИ С ЭЛЕМЕНТАМИ 65
Ввод стержневых элементов 65
Ввод трех- и четырехузловых элементов 66
Ввод объемных элементов 66
Удаление элементов 66
Восстановление удаленных элементов 66
Ввод стержневых элементов с учетом промежуточных узлов 67
Разбивка стержня 67
Ввод специальных конечных элементов (связи конечной жесткости) 67
Ввод специальных конечных элементов (упругие связи) 67
Ввод специальных конечных элементов (нуль-элементы) 68
Ввод стержней по дуге окружности 68
Объединение двух стержневых элементов 68
Выбор элементов 68
Объединение совпадающих элементов 69
Дробление четырехузловых элементов 69
Разделение элементов 69
Присоединение дополнительных узлов к элементам 69
Разбивка стержней с учетом промежуточных узлов 70
3.3 ГРУППЫ УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ 70
Создание групп 70
Корректировка набора объектов в группе 71
Выбор группы 71
4. ЗАДАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ 72
4.1 НАЗНАЧЕНИЕ ЖЕСТКОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 72
Назначение жесткостных характеристик стержневых элементов 72
Ввод нового типа жесткости 73
Параметрические сечения 73
Численное описание 74
Работа с сортаментом металлопроката 74
Характеристики сечения 74
Численно-параметрическое описание 74
Произвольные сечения 75
Назначение характеристик упругого основания 75
Корректировка характеристик заданного ранее типа жесткости 75
Назначение элементам типа жесткости, заданного ранее 76
Ввод и назначение жесткостных характеристик пластинчатым элементам 76
Назначение жесткостных характеристик объемным элементам 76
Удаление эквивалентных типов жесткости 76
Физико-механические свойства материалов 77
4.2 НАЗНАЧЕНИЕ ТИПА ЭЛЕМЕНТА 77
4.3 ЗАДАНИЕ АБСОЛЮТНО ЖЕСТКИХ ВСТАВОК 78
4.4 ВВОД И УДАЛЕНИЕ ШАРНИРОВ 78
4.5 УГЛЫ ОРИЕНТАЦИИ ГЛАВНЫХ ОСЕЙ ИНЕРЦИИ СЕЧЕНИЯ 79
4.6 НАЗНАЧЕНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ВЫЧИСЛЕНИЯ УСИЛИЙ 79
4.7 ИЗМЕНЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ МЕСТНОЙ ОСИ Х1 СТЕРЖНЕЙ НА ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ 80
4.8 НАЗНАЧЕНИЕ СВЯЗЕЙ В УЗЛАХ 80
4.9 ОБЪЕДИНЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 80
4.10 НАПРЯЖЕНИЯ ВДОЛЬ ЗАДАННОГО НАПРАВЛЕНИЯ 81
4.11 ИЗМЕНЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ МЕСТНОЙ ОСИ Z1 ПЛАСТИНЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 82
4.12 НАЗНАЧЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 82
4.13 ОДНОСТОРОННИЕ СВЯЗИ 82
5. ЗАДАНИЕ СХЕМ ЗАГРУЖЕНИЙ 83
5.1 ЗАДАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ЗАГРУЖЕНИЙ 83
Автоматическое задание собственного веса 84
Узловые нагрузки 85
Задание нагрузок на группу узлов 85
Нагрузки на стержневые элементы 85
Нагрузки на пластины 86
Температурные нагрузки 87
5.2 УДАЛЕНИЕ НАГРУЗОК 88
5.3 ГРУППЫ НАГРУЗОК 89
Задание нагрузок с использованием групп узлов и элементов 89
Сборка загружений из групп нагрузок 90
Назначение коэффициентов группам нагрузок 91
5.4 ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ 91
Назначение характеристик динамических загружений 92
Общие характеристики 92
Сейсмика 93
Сейсмика по заданным акселерограммам 94
Пульсации ветра 94
Гармонические колебания 95
Импульс, Удар 95
Модальный анализ 95
Ввод динамических нагрузок 95
6. УПРАВЛЕНИЕ РАСЧЕТОМ 97
7. ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА 99
7.1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТОБРАЖЕНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ 99
Цветовая шкала 99
Настройка цветовой шкалы 100
Установка номера загружения 100
Выбор анализируемого фактора 101
Масштаб отображения 101
Вывод изолиний и изополей 101
Единицы измерения 102
7.2 АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИЙ 102
7.3 АНАЛИЗ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ 104
7.4 АНАЛИЗ УСИЛИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛАСТИНЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 104
7.5 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ ПОСТПРОЦЕССОРОВ 105
Анализ результатов работы постпроцессора подбора арматуры 105
Анализ результатов расчета нагрузок от фрагмента схемы 107
Отображение результатов расчета главных и эквивалентных напряжений 108
7.6 ФОРМИРОВАНИЕ ГРУПП ЭЛЕМЕНТОВ 108
Подготовка групп элементов для постпроцессора подбора арматуры 109
8. УПРАВЛЕНИЕ ОТОБРАЖЕНИЕМ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ 110
8.1 ФУНКЦИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ПАНЕЛИ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ 110
Поворот схемы 110
Назначение шага поворота 110
Проецирование схемы на координатную плоскость 111
Выделение плоского фрагмента 111
Выделение фрагмента с помощью рамки 111
Отсечение на проекциях 112
Крупный план 112
Полноэкранный режим работы 113
Изменение масштаба изображения 113
Фрагментация на координационных (разбивочных) осях 113
Настройка инструментальной панели Визуализация 114
8.2 ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЕ 114
Фильтры отображения элементов 114
Вывод номеров элементов 115
Вывод номеров узлов 115
Вывод типов элементов 115
Вывод номеров типов жесткости 116
Корректировка жесткостей специальных элементов 117
Визуализация атрибутов элементов 117
Отображение узловых нагрузок 118
Отображение местных сосредоточенных нагрузок 118
Отображение местных распределенных нагрузок 118
Отображение температурных нагрузок 119
Отображение масс 119
Вывод значений нагрузок 119
Отображение связей 120
Отображение координационных осей 120
Отображение групп объединения перемещений 120
Отображение направлений выдачи усилий в пластинчатых элементах 121
Вывод значений на изолиниях, изополях и эпюрах 121
Отображение жестких вставок 121
Отображение шарниров 121
Отображение узлов 121
Отображение удаленных узлов 121
Отображение совпадающих узлов 121
Отображение совпадающих элементов 122
Отображение направления местных осей элементов 122
Отображение общей системы координат 122
Вывод размерных линий 122
Удаление линий невидимого контура 123
Цветовая индикация групп узлов и элементов 124
Информация об узле 124
Информация об элементе 125
Отображение прогибов в стержнях 126
Определение расстояния между узлами 126
Отмена выбора узлов и элементов 127
Навигатор 127
Начальная установка фильтров 127
Общие замечания по отображению информации на расчетной схеме 127
Настройка вывода цифровой информации 127
Печать расчетной схемы 128
8.3 НАСТРОЙКА ГРАФИЧЕСКОЙ СРЕДЫ 128
8.4 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ 131
Импорт исходных данных, подготовленных в виде текстового описания 131
Экспорт данных из формата проекта в текстовое описание 132
8.5 СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ РАЗДЕЛА МЕНЮ СЕРВИС 132
Калькулятор для расчета по формулам 132
Калькулятор для преобразования единиц измерения 133
Характеристики бетона 133
Характеристики арматуры 134
Расчет коэффициентов упругого основания 134
Расчет коэффициентов деформативности основания 134
9. ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА 135
9.1 ГЕНЕРАТОР ТАБЛИЦ В ТЕКСТОВОМ ФОРМАТЕ 135
Текстовые файлы исходных данных и результатов 137
9.2 ДОКУМЕНТАТОР 138
Назначение вида выводимой информации и настройка Документатора 138
Окна настройки таблиц результатов.. 138
Комментарии к таблицам ..........................................................................................................................139
Работа с иллюстрациями ...........................................................................................................................139
Управление выводом исходных данных 139
Просмотр таблиц 139
10. КОМБИНАЦИИ ЗАГРУЖЕНИЙ 141
11. РАСЧЕТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ УСИЛИЙ (РСУ) 143
Унификация 145
Группы 146
12. ГЛАВНЫЕ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ 147
12.1 ГЛАВНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ 148
Пространственная задача теории упругости 148
Элементы балки стенки 148
Плиты и оболочки 149
Стержневые элементы 149
12.2 ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 150
12.3 ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ГЛАВНЫХ И ЭКВИВАЛЕНТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 151
13. УСТОЙЧИВОСТЬ 152
13.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 152
13.2 ПОИСК КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ 152
13.3 ФОРМА ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ 153
13.4 СВОБОДНЫЕ ДЛИНЫ 153
13.5 ВВОД ДАННЫХ 153
14. СПЕКТРЫ ОТВЕТА 154
14.1 РАСЧЕТ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ 154
14.2 ПОЭТАЖНЫЕ АКСЕЛЕРОГРАММЫ И СПЕКТРЫ ОТВЕТА 155
14.3 ВВОД ДАННЫХ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 156
14.4 ПОДГОТОВКА ФАЙЛОВ АКСЕЛЕРОГРАММ 157
15. РАСЧЕТ НАГРУЗОК ОТ ФРАГМЕНТА СХЕМЫ 158
15.1 ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 158
15.2 ОПИСАНИЕ ФРАГМЕНТОВ 159
16. АРМИРОВАНИЕ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 160
Ограничения реализации 160
16.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОДУЛЯХ АРМИРОВАНИЯ 161
Модуль 1 (Стержень 2D) 161
Модуль 2 (Стержень 3D) 161
Модуль 11 (Плита. Оболочка) 162
Модуль 21 (Балка-стенка) 162
16.2. РАБОТА С ПОСТПРОЦЕССОРОМ 163
Подготовка данных 163
Проверка заданного армирования 164
Другие возможности подготовки данных 165
Дополнительная информация по исходным данным 166
Расчет 167
Результаты расчета 167
16.3 ЧТЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА 169
Модуль армирования 1 (Стержень 2D) 169
Модуль армирования 2 (Стержень 3D) 170
Модуль армирования 11 (Плита. Оболочка) 170
Модуль армирования 21 (Балка-стенка) 171
Поперечная арматура 171
Проверка заданной арматуры 171
ЛИТЕРАТУРА 171
17. ПРОВЕРКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СТАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ 172
Установка параметров 173
Назначение конструктивных элементов 173
Назначение групп конструктивных элементов 174
Корректировка параметров конструктивных элементов и групп конструктивных элементов 175
Группы унификации 175
Расчет 175
Отображение результатов 176
Отчет 177
Подбор 177
Информация о результатах подбора 178
18. УПРАВЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫМ РАСЧЕТОМ 179
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПРОЕКТНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА SCAD В ПРАКТИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ 181
19. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 181
19.1. КОНСТРУКЦИЯ И ЕЕ РАСЧЕТНАЯ СХЕМА 181
19.1.1. Общие сведения 181
19.1.2. Расчетная схема метода перемещений 182
19.1.3. Основные и дополнительные неизвестные 183
19.1.4. Внешние и внутренние связи 184
19.1.5. Условия сопряжения элементов с узлами системы 185
19.1.6. Фрагменты, подсхемы, суперэлементы 185
19.1.7. Нагрузки и воздействия 185
19.2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 186
19.2.1. Линейная статическая задача 186
19.2.2. Учет дополнительных связей 187
19.2.3. Динамическая задача 188
19.3. РЕШЕНИЕ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ 189
19.4. СТАНДАРТНЫЕ СЛУЧАИ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ 191
19.4.1. Ветровая нагрузка 190
19.4.2. Сейсмика 191
19.4.3. Импульсные нагрузки 191
19.4.4. Гармоническое возбуждение 191
19.4.5. Расчет по акселерограмме 192
19.5. РАСЧЕТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ УСИЛИЙ (РСУ) 192
19.5.1. Стержни 192
19.5.2. Мембраны (плоское напряженное состояние) 192
19.5.3. Плиты 193
19.5.4. Оболочки 193
19.5.5. Объемные элементы 193
19.5.6. Загружения 194
20. ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ 195
20.1. ВЫБОР СЕТКИ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 195
20.1.1. Сходимость МКЭ 195
20.1.2. О практической сходимости 197
20.1.3. Проверка сходимости для некоторых моделей 198
20.1.4. Обход особых точек 200
20.2. ФРАГМЕНТАЦИЯ 201
20.2.1. Методы сшивки решений 201
20.2.2. Оценка погрешностей 201
20.2.3. Конструирование стыка 202
20.3. НАЛОЖЕНИЕ СВЯЗЕЙ 203
20.3.1. Парирование изменяемости 203
20.3.2. Учет особенностей работы конечных элементов 204
20.3.3. Эффекты объединения перемещений 205
20.4. КОНСТРУКЦИИ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ 207
20.4.1. Использование законтурных элементов упругого основания 207
20.4.2. Выбор параметров упругого основания 208
20.4.3. Водонасыщенные грунты 209
20.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АБСОЛЮТНО ЖЕСТКИХ ВСТАВОК 210
20.6. РАСЧЕТ НА ЗАДАННЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ 211
20.7. СКРЫТЫЕ ЖЕСТКОСТИ 212
20.8. УЧЕТ НЕСОВЕРШЕНСТВ СИСТЕМЫ 213
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВАМ 19 И 20 215
|
