Методическое пособие по работе с программой APM WinStruct3D

 

 

Главная

 

Методическое пособие по работе с программой APM WinStruct3D

 

 

Назначение: Программа APM WinStruct3D представляет модуль, предназначенный для комплексного анализа трехмерных протяженных конструкций состоящих из конечных элементов.

1.      Запуск программы: ПускПрограммыAPM WinMachineAPM WinStruct3DEnter. При наличии ярлыка программы на рабочем столе возможен запуск двойным нажатием мыши на ярлыке.

2.      Теоретические сведения.

2.1. Название и возможности системы.

АПМ WinStructure 3D представляет собой универсальную систему для расчета рамных, пластинчатых, оболочечных, а также смешанных конструкций из конечных элементов.

С помощью программы Вы можете рассчитать произвольную трехмерную конструкцию, состоящую из стержней произвольного поперечного сечения, пластин и оболочек при произвольном нагружении и закреплении. При этом соединения элементов в узлах может быть как жестким так и шарнирным.

В результате выполненных системой АПМ WinStructure 3D расчетов можно получить  следующую информацию:

- нагрузки на концах элементов конструкции;

- карту напряжений  по длине стержней и по поверхности пластин и оболочек конструкции;

- перемещения произвольной точки;

- карту распределения напряжений в произвольном сечении стержня;

- для отдельного стержня конструкции - эпюры изгибающих и крутящих моментов, поперечных и осевых сил и т.д.

 

2.2. Требования к компьютеру и системному программному обеспечению

АПМ WinStructure 3D предназначена для персональных компьютеров типа IBM PC AT  с процессором 80486 или Pentium. Компьютер должен иметь оперативную память размером не менее 16 МБ. Программа работает в среде операционной системы Microsoft Windows версии 95 или Windows NT 4.0. Оптимальная конфигурация компьютера: процессор INTEL Pentium 233 + 64 Mb памяти.

 

3.Содержание пособия.

 

Примечание! Информация приведенная в этой книге относится к APM WinStructure 3D версии 6.0.

 

В Теоретических сведениях приводятся общие сведения о назначении системы, названии и ее возможностях, требования к минимальной программно-аппаратной конфигурации.

Редактор трехмерных конструкций содержит предназначение и описание работы редактора рамных конструкций WinStructure 3D.

Справочник команд включает полное описание всех команд меню и диалоговых окон редактора рамных конструкций WinStructure3D.

В Редакторе сечений описывается процесс создания сечения и работа с библиотеками сечений.

В Результатах приводится полное описание всех результатов, получаемых с помощью WinStructure3D и работа с ними.

Справочник по командам редактора сечений содержит полное описание всех команд меню и диалоговых окон редактора сечений WinStructure3D.

4. Редактор трехмерных конструкций.

4.1. Виды.

В основе работы редактора лежит операция проецирования на плоскость. Такая плоскость называется видовой плоскостью или просто видом (Рис. 1). При редактировании конструкции пользователь работает с такими видовыми плоскостями. Видовая плоскость характеризуется двумя параметрами - поворотом и положением. Поворот определяет направление нормали плоскости и задается двумя углами - j  и  q , как и в сферической системе координат. Второй параметр - положение в пространстве задается вектором.

Рис. 1  Видовая плоскость в пространстве.

 

Иногда, например при параллельном переносе плоскости в пространстве, удобно задавать положение плоскости глубиной, скалярной величиной, равной расстоянию от центра координат до плоскости, аналогом r  в сферической системе координат (Рис. 2).

Рис. 2   Глубина вида.

 

Видовая плоскость имеет систему координат у которой направление оси Z совпадает с направлением нормали, а оси X и Y лежат в самой плоскости. В дальнейшем система координат плоскости будет называться локальной а система координат мира - глобальной. Часто бывает удобно работать с локальными координатами.

Виды бывают главные, когда направление нормали совпадает с одной из осей системы координат. Такими видами являются вид сверху, снизу, справа, слева, спереди и сзади. Если направление нормали не совпадает с направлением одной из осей системы координат то такой вид называется произвольным.

В редакторе пользователю доступны 4 вида, которые представляют из себя отдельные окна, которые можно открывать, закрывать и раполагать на экране так как это удобно пользователю. Изначально видовые плоскости установлены как вид спереди, слева, сверху и произвольный или изометрический.

Для того что изображение оптимально размещалось на экране пользователь может его масштабировать и прокручивать. Масштаб изображения - это величина показывающая отношение размеров изображения к реальному размеру объекта. Прокрутка - это операция передвижения или сдвига изображения относительно окна.

4.2. Элементы редактора.

Редактор конструкций содержит в себе окна видов, меню, панели управления и панель состояния. Элементами вида являются узлы, стержни, нагрузки различного вида, вспомогательные точки такие как центр вращения и центр локальной системы координат и т.д. Все элементы вида изображаются отдельным цветом. Пользователь может изменять цвета всех элементов вида и сохранять эти установки цветов в группах называемых палитрой (команда Вид | Палитра). Элементы редактора и вида показаны ниже (см. Рис.3).

 

 

Рис. 3   Элементы редактора и вида.

 

Панель состояния служит для отображения основной нужной информации по текущей работе. Эта информация включает в себя единицы измерения длины конструкции, координаты курсора, информация необходимая для текущей операции, например при рисовании окружности ее радиус, и название текущей операции. Панель состояния редактора конструкции показана ниже на Рис. 4.

 

Рис 4  Структура панели состояния редактора WinStructure3D.

4.3. Задание элементов конструкции.

Основными элементами рамной конструкции являются узлы, стержни и пластины. Узел - это точка соединения нескольких стержней. Стержень - прямолинейная балка. Пластина - плоский трех или четырех - узловой элемент.

Узлы, стержни и пластины могут вводится в произвольной последовательности. Задание узлов довольно простая операция. Вначале необходимо выбрать такую видовую плоскость, чтобы она содержала в себе ту точку, в которую Вы хотите поместить узел, после этого, следя за координатами в панели управления, необходимо щелкнуть мышкой в точке с нужной координатой.

Стержни могут быть созданы двумя способами.

Первый способ (команда Нарисовать | Стержень | По Координатам) позволяет Вам рисовать стержень, используя координаты его узлов. Вы можете выбирать существующие узлы в качестве начальных точек или создавать новые.

Второй способ позволяет рисовать стержень задавая начальный узел, направление и длину. Для его использования выберите команду Нарисовать | Стержень | По Длине и Углу.

Пластина может быть задана как параллелограмм или как произвольный четырехугольник. Для этого используются команды Команда Нарисовать | Пластина | Параллелограмм и Нарисовать | Пластина | По Четырем Узлам соответственно.

Изменение координат курсора в редакторе происходит согласно ш а г у   к у р с о р а. Шаг курсора определяет, до какой степени точности происходит округление координат при передвижении курсора в виде. В редакторе используются два шага курсора: линейный и угловой. Линейный шаг определяет точность округления координат и длин, угловой шаг - точность округления углов в таких операциях, как рисование дуги или стержня по углу и длине. Для изменения значений шагов курсора используйте команду Вид | Шаг Курсора. По умолчанию линейный шаг курсора равен 1 единице измерения, угловой - 1 градусу.

Для того, чтобы облегчить процесс редактирования редактор конструкций WinStructure3D работает с помощью режима привязки к узлам. Каждый узел в видовой плоскости имеет область чувствительности. Если курсор попадает в область чувствительности узла, то координаты курсора автоматически приравниваются координатам узла. Например, если вы рисуя окружность задаете центр так, что курсор попадет в зону чувствительности какого-нибудь узла, то центр окружности будет в точности располагаться в проекции этого узла на видовую плоскость. Узел, в чью зону чувствительности попадает курсор, окрашивается другим цветом. Размер области чувствительности может задаваться пользователем командой Вид | Шаг Курсора и равен по умолчанию 10 пикселям. Привязка отключена при нажатой клавише SHIFT.

Редактор поддерживает различные тип опор. Опора в редакторе рассматривается как параметр узла. Опора определяется следующими параметрами: запретами перемещений узла вдоль осей X, Y, Z и запретами поворота узла вокруг осей X, Y, Z. Команда Нарисовать | Опора устанавливает режим простановки опор.

Нагрузки в редакторе могут быть приложены как к узлам, так и к стержням. К узлам могут быть приложены только сосредоточенные нагрузки - силы и моменты, к стержням как сосредоточенные так и распределенные нагрузки.

Перед выполнением расчета пользователь должен задать сечение и параметры материала для каждого стержня. Сечение может быть задано как для всех стержней так и для и выделенных стержней. Параметры материала устанавливаются по умолчанию (сталь Ст3), но могут быть изменены так же, как и сечение, как для всех так и для выделенных стержней.

 

4.4. Фильтры вида.

 

Конструкция в редакторе может отображаться разными способами. При работе с редактором часто возникает необходимость отображать элементы только определенного класса, например только узлы и нагрузки на них и спрятать остальные элементы. Помимо этого некоторые элементы могут отображаться разными способами. Для управления уровнем визуализации в редакторе используются инструменты которые называются фильтры. Фильтры определяют показывается ли определенный элемент и на каком уровне. Стержни могут показываться к помощью трех уровней визуализации: проволочная модель, каркасная модель и объемная модель (Рис. 5).

Выноска 3 (без границы): Каркасная модель стержняВыноска 3 (без границы): Проволочная модель стержняВыноска 3 (без границы): Объемная модель стержня

Рис. 5 Виды моделей стержневых конструкций.

Аналогично стержням, пластины также отображаются с помощью трех уровней визуализации (Рис. 6).

Выноска 3 (без границы): Каркасная модель пластиныВыноска 3 (без границы): Объемная модель пластиныВыноска 3 (без границы): Плоская модель пластины

 

Рис. 6 Виды моделей пластинчатых конструкций.

Все фильтры вида доступны пользователю на панели инструментов Фильтры Вида (Рис. 7).

Рис. 7 Панель инструментов Фильтры вида

4.5. Слои.

При создании конструкции большой сложности, пользователь работает с большим количеством элементов. Для организации работы элементы объединяются в группы, которые называются слоями. По умолчанию все элементы хранятся в одном слое. Пользователь может создавать новые слои, назначать им имена, назначать активный,  отключать/включать или удалять их. Редактор всегда имеет один активный слой, в который помещаются элементы при создании. Элементы которые находятся в выключенном слое не показываются на экране и недоступны для выделения. Выделенные элементы могут перемещены из тех слоев, в которых они находятся в активный слой. При удалении слоя, который содержит элементы, они перемещаются в активный слой.

 

5. Справочник команд.

Этот раздел содержит описание команд меню и диалоговых окон, реализованных в программе APM WinStructure3D.

5.1. Меню Файл.

Команды этого раздела позволяют создавать новую конструкцию или сечение, работать с файлами и печатью. Содержит следующие команды.

5.1.1.  Команда Конструкция.

Задается  по цепочке Файл | Новый | Конструкция  для создания нового документа конструкции

Ускоренный выбор:           или Ctrl+N

5.1.2. Команда Сечение.

Действия Файл | Новый | Сечение и команда создает новый документ сечения.

 

5.1.3. Команда Загрузить

При вызове Файл | Загрузить идет загрузка (открытие) сохраненного файла конструкции или сечения. После вызова команды на экране появляется стандартное диалоговое окно (Рис. 8).

Ускоренный выбор:           или Ctrl+O

 

Рис. 8 Окно Открыть (Загрузить) файл

5.1.4. Команда Закрыть.

При выборе Файл | Закрыть команда закрывает активный документ. Если в документ были внесены какие-либо изменения, то на экране появиться стандартное диалоговое окно, которое предложит Вам сохранить документ (Рис. 9).

 

Рис.  9   Окно предупреждения

5.1.6. Команда Сохранить.

Выполняя действия по маршруту Файл | Сохранить происходит сохранение активного документ в файле на диске. Если до этого документ не сохранялся, то на экране появляется стандартное диалоговое окно Windows, показанное на рис ниже (Рис. 10).

Ускоренный выбор:          или       Ctrl+S

 

Рис. 10   Окно Сохранить Как

5.1.7. Команда Сохранить как…

При вызове Файл | Сохранить как... активный документ сохраняется в файл, обязательно запрашивая Вас об имени файла. Эта команда схожа команде Сохранить.

5.1.8. Команда Печать...

При использовании Файл | Печать… можно вывести на печать данные по конструкции и результатам расчета. Команда вызывает диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 11). Поставьте галочку напротив тех параметров, которые Вы хотите распечатать.

Ускоренный выбор:

 

 

Рис. 11  Окно Выбор печати

5.1.9. Команда Установка принтера

Команда Установка принтера­…- позволяет произвести настройку печатающего устройства.

5.1.10. Команда Последний файл.

Команда Последний Файл загружает последний сохраненный файл конструкции или сечения. Имя команды соответствует имени файла. Меню может содержать четыре такие команды.

5.1.11. Команда Выход.

Команда Выход закрывает текущую конструкцию, сечения и завершает работу программы.

 

5.2. Меню Редактирование

 

Команды этого раздела позволяют отменить или повторить одну из последний команд.

 

5.2.1. Команда Отменить.

Команда отменяет последнюю команду пользователя.

5.2.2. Команда Повторить.

Команда повторяет последнюю отмененную команду.

5.2.2. Команда Отмена операций.

Команда включает/выключает поддержку отмены операций.

 

5.3. Меню Вид

 

Команды этого раздела позволяют изменять установки видовой плоскости.

Примечание! Перед тем, как будет производиться запуск команды из этого раздела следует выбрать тот вид, установки которого должны быть изменены.

 

5.3.1. Команда Окно Статуса.

Данная команда включает / отключает показ панели состояния

 

5.3.2. Команда Панель Инструментов...

Эта команда вызывает диалоговое окно (Рис. 12), в котором вы можете включать / отключать показ панелей управления. Установите флажок у панели, чтобы включить ее показ и уберите флажок чтобы отключить.

 

 

Рис. 12  Диалоговое окно Панели Инструментов

 

5.3.3. Команда Поворот

Данная команда вызывает диалоговое окно, которое позволяет изменить поворот видовой плоскости. Команда вызывает диалоговое окно Поворот Вида (Рис. 13). Поля ввода Phi и Theta позволяют точно задать углы j и q соответственно. Кнопки группы Установить как позволяют установить вид, как один из шести главных видов. В левой части окна Просмотр показана проекция глобальной системы координат на видовую плоскость.

Ускоренный выбор:     

 

Рис. 13   Диалоговое окно Поворот Вида

5.3.4. Команда Положение…

Данная команда вызывает диалоговое окно (Рис. 14), которое позволяет изменить положение видовой плоскости  в пространстве. Это можно сделать двумя способами: изменив глубину или изменив вектор положения вида. Радио - кнопки группы Способ позволяют Вам выбрать любой способ. Поле ввода Глубина  служит для ввода значения глубины, поля Положение для ввода вектора положения.

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 14   Диалоговое окно Положение видовой плоскости

 

5.3.5. Команда Установить Центр.

Эта команда включает режим установки центра видовой плоскости (см. Рис. 15). Щелкните мышкой в виде, чтобы передвинуть проекцию центра в новую точку. Режим позволяет использовать привязку к узлу.

Ускоренный выбор:              

Рис. 15  Пояснение к команде Установить Глубину

 

5.3.6. Команда Установить Глубину.

Включает режим, который позволяет двигать видовую плоскость в направлении, перпендикулярном самой плоскости. Эта операция удобна, когда вы хотите работать с разными параллельными плоскостями. Режим позволяет Вам задавать глубину плоскости ТОЛЬКО в главных видах, двигая след видовой плоскости по экрану. Например, вы можете задать глубину вида сверху в виде спереди или в виде слева. После вызова команды в главных вида показывается след выбранной Вами плоскости. Глубина задается нажатием левой кнопки мыши в виде. В этом режиме Вы можете использовать привязку к узлу.

Ускоренный выбор:                 

 

5.3.7. Команда Задать Вид 3 Узлами.

Включает режим, который позволяет задать видовую плоскость так, чтобы она проходила через 3 выбранных узла. После вызова команды выберите последовательно 3 узла в любом виде. В результате видовая плоскость передвинется и повернется так, что центр системы координат будет находится в первом выбранном узле, а оси будут иметь положение, показанное на рисунке (см. Рис. 15).

Рис. 15   Система координат вида проходящего через 3 узла

 

Ускоренный выбор:                 

 

5.3.8. Команда Центр Поворота | Установить.

Команда включает режим перестановки центра поворота, который един для всех видов. Щелкните мышкой в виде для того чтобы передвинуть центр в новую точку. Точка - центр поворота используется при повороте видовой плоскости и при повороте выделенных элементов.

5.3.9. Команда Центр Поворота | Авто.

Команда включает/выключает режим автоматический установки центра вращения. Если этот режим выбран, то центр вращения переносится автоматически в геометрический центр конструкции каждый раз, когда меняется ее геометрия.

5.3.10. Команда Использовать локальные координаты.

Позволяет включить/выключить использование локальных координат в виде. ·Локальные координаты - двухмерные координаты связанные с плоскостью вида.

5.3.11. Команда Сетка...

Данная команда позволяет изменять установки вспомогательной сетки. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (см. Рис. 16).

Ускоренный выбор:                 

 

 

Рис. 16  Окно Сетка

5.3.12. Команда Шаг Курсора...

Команда позволяет задавать шаг курсора по длине и углу, а также задавать размер области чувствительности узла. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 17).

Ускоренный выбор:     

 

Рис. 17  Окно Курсор

5.3.13. Команда Палитра...

Команда позволяет изменить цвета всех элементов редактора конструкций. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 18).

Ускоренный выбор:     

 

 

Рис. 18  Окно Цветовая Палитра

5.3.14. Команда Единицы Измерения...

Команда позволяет задавать единицы измерения длины конструкции. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 19).

Ускоренный выбор:                

 

Рис. 19  Окно Единицы

5.3.15. Команда Масштаб...

Команда позволяет изменить масштаб изображения активного вида. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 20). Кнопки группы Уменьшить позволяют уменьшать масштаб, кнопки группы Увеличить - соответственно увеличивать масштаб. Поле ввода позволяет вводить значение масштаба.

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 20  Окно Масштаб

5.3.16. Команда Привязка...

Позволяет выбирать один из двух режимов привязки. На экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 21).

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 21   Окно Привязка

5.3.17. Команда Прокрутить Вид

Данная команда включает режим прокрутки.

Ускоренный выбор:                 

5.3.18. Команда Увеличить Область

Служит для включения режима, позволяющего увеличивать прямоугольную область вида во все окно.

Ускоренный выбор:                 

5.3.19. Команда Установки для всех видов.

Включает / отключает единые настройки для всех видовых экранов

5.3.20. Команда Произвольный Вид.

Включает / отключает окно произвольного вида.

5.3.20. Команда Вид Слева.

Включает / отключает окно вида слева.

5.3.20. Команда Вид Сверху.

Включает / отключает окно вида сверху.

5.3.20. Команда Вид Спереди.

Включает / отключает окно вида спереди.

 

5.4. Меню Рисование

 

Команды этого раздела позволяют создавать и модифицировать конструкцию.

 

5.4.1. Команда Узел | По Координатам.

Команда устанавливает режим произвольной простановки узлов. Щелкните мышкой в нужном месте в любом из видов для простановки узла. Для редактирования координат проставленного узла нажатие правой кнопки мыши вызывает диалоговое окно (Рис. 22).

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 22   Диалоговое окно Координаты узла

5.4.2. Команда Узел | На Стержне.

Эта команда устанавливает режим простановки узлов на стержне или на линии продолжения стержня. Первым щелчком мыши выберите нужный стержень, затем мышью двигайте появившийся узел, вторым щелчком мыши зафиксируйте положение узла в пространстве. При этом появляется диалоговое окно (Рис. 23), в котором можно подкорректировать положение узла на стержне. Положение узла задается двумя способами: координатой относительного одного из концов стержня или отношением полной длины стержня к длине части стержня. Переключатели группы Координата Узла  позволяют выбирать один из этих способов. Переключатели группы Отсчет координаты от позволяют выбирать один из двух узлов стержня в качестве системы отсчета. При способе задания положения узла абсолютной координатой, эта координата будет отсчитываться от выбранного узла, при использовании относительной координаты в качестве части стержня используется та часть, которая которой принадлежит выделенный узел. При этом выделенный узел выделяется во всех видах.

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 23   Диалоговое окно Узел на Стержне

5.4.3. Команда Узел | Разбить Стержень.

Команда включает режим разбивки стержень на равные по длине стержни. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно (Рис. 24), которое позволяет задать число стержней, разбиваемых узлами.

Ускоренный выбор:                 

 

Рис. 24  Диалоговое окно Разбить Стержень

5.4.4. Команда Стержень | По Координатам.

Команда устанавливает режим простановки стержней. В этом режиме могут соединяться уже существующие узлы или создаваться новые. Первым щелчком задается первый узел, вторым второй. Если Вы уже выбрали или создали первый узел нажатием правой кнопки мыши Вы можете отменить команду. Команда использует режим привязки, когда соединяет уже созданные узлы. Если вы хотите создать новый узел, а не использовать уже существующий, например, когда узлы лежат в разных плоскостях но совпадают в виде, вам следует отключать режим привязки.

Ускоренный выбор:     

 

5.4.5. Команда Стержень | По Длине и Углу.

Команда переводит редактор в режим построения стержней в плоскости вида задавая направление и длину. Стержень может быть построен только из уже существующего узла. Направления стержня может отсчитываться от горизонтали или от другого стержня. Если первый щелчком мыши выбирается узел, то отсчет угла ведется от горизонтали, если выбирается стержень то отсчет угла ведется от этого стержня, в таком случае следующим щелчком необходимо выбрать узел. Следующий щелчок мыши фиксирует направление стержня, после чего можно изменять только длину стержня. Последний щелчок создает стержень. Правый щелчок мыши вызывает диалоговое окно (Рис. 25), которое позволяет уточнить угол и длину стержня или отменить команду.

Ускоренный выбор:

Рис 25  Диалоговое окно Добавить Стержень

 

5.4.6. Команда Пластина | Четырехугольная Прямоугольная.

Устанавливает режим создания прямоугольных пластин. Пластина задается четырьмя узлами. В этом режиме могут соединяться уже существующие узлы или создаваться новые. Первым щелчком задается первый узел, вторым второй и так далее. Если Вы уже выбрали или создали первый узел, нажатием правой кнопки мыши Вы можете отменить команду. Команда использует режим привязки, когда выбирает уже созданные узлы.

Ускоренный выбор:

5.4.7. Команда Пластина | Четырехугольная Произвольная.

Команда устанавливает режим создания произвольных четырехугольных пластин. Данная команда аналогична предыдущей, отличием является то, что создаваемая пластина может быть произвольным четырехугольником.

5.4.8. Команда Пластина | Произвольная с разбивкой.

Команда устанавливает режим создания группы пластин. Данный режим позволяет Вам разбить сложный контур на конечные элементы - пластины. Каждый щелчок мыши добавляет один узел в контур, для замыкания контура необходимо выбрать первый узел контура. Дополнительно можно указывать одиночные узлы, принадлежащие контуру. Два щелчка на одном узле задают одиночный узел, который будет включен в сетку разбиения. Нажатая клавиша Ввод завершает создание контура и производит разбивку на конечные элементы (Рис. 26).

  Внутренний контур

 

  Внутренний узел

 

   Внешний контур

 

 Результат разбивки

 
 

 


                                       Рис. 26 Построение пластины с разбивкой контура.

Ускоренный выбор:                 

5.4.9. Команда Пластина | Треугольная.

Команда устанавливает режим создания треугольных пластин. Пластина задается тремя узлами. В этом режиме могут соединяться уже существующие узлы или создаваться новые. Первым щелчком задается первый узел, вторым второй и так далее. Если Вы уже выбрали или создали первый узел, нажатием правой кнопки мыши Вы можете отменить команду. Команда использует режим привязки когда выбирает уже созданные узлы.

Ускоренный выбор:                 

5.4.10. Команда Дуга.

Команда включает режим создания дуговых участков конструкции. Дуговой участок создается в плоскости вида и аппроксимируется прямолинейными стержнями с устанавливаемой пользователем точностью разбиения. Первый щелчок мыши задает центр дуги. Второй щелчок фиксирует начальный угол дуги. Третий щелчок фиксирует радиус дуги и четвертый щелчок фиксирует конечный угол дуги и вызывает диалоговое окно в котором нужно задать число прямолинейных стержней создающих дугу. Вы можете использовать привязку к узлу во время любой стадии этой операции. Правая кнопка мыши отменяет операцию.

Ускоренный выбор:                 

5.4.11. Команда Окружность.

Команда включает режим создания окружностей. Также как и дуга, окружность создается в плоскости вида, и аппроксимируется прямолинейными стержнями. Первый щелчок мыши определяет центр окружности. Второй щелчок фиксирует радиус и вызывает диалоговое окно в котором нужно задать число прямолинейных стержней создающих окружность. Разбиение ведется от нуля градусов по горизонтали. Если при втором щелчке использовать привязку к узлу то разбиение ведется от луча образуемого узлом и центром окружности. Правый щелчок отменяет команду.

Ускоренный выбор:                 

5.4.12. Команда Опора.

Команда устанавливает режим простановки опор на существующие узлы.

После выбора узла появляется соответствующее диалоговое окно (Рис.27). Радио - кнопки группы Тип Опоры  устанавливают опоры как заделка или шарнир. Флажки Перемещения запрещают перемещения вдоль осей X, Y, Z. Флажки Поворот запрещают поворот вокруг осей X, Y, Z.

Рис 27   Диалоговое окно Установка опоры

Ускоренный выбор:                 

5.4.13. Команда Упругое закрепление.

Команда устанавливает режим ввода упругих закреплений в существующих узлах.

Чтобы задать упругое закрепление группе узлов, предварительно выделите требуемые узлы с помощью команды Выбрать или Выбрать группу.

Чтобы задать упругое закрепление в одном узле или нескольких узлах, Вам необходимо в этом режиме выбрать требуемый узел или один из выделенных, нажав на нем мышкой, после чего появляется окно диалога задания параметров пружины.

В полях ввода задаются жесткости пружины в соответствующих направлениях. Если включен флаг Добавить к существующим, то вводимые жесткости будут добавлены к уже существующим в узле. Если включен флаг Заменить существующие, то все ранее введенные пружины будут удалены.

Чтобы удалить пружины в выделенных узлах нажмите кнопку Удалить (Рис. 28).

 

 Рис. 28  Диалоговое окно Пружина.

5.4.14. Команда Шарнир | В Узле | Создать Всем.

Команда создает шарнир во всех узлах конструкции, превращая таким образом всю конструкцию в ферму. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно, показанное ниже (Рис. 29). Для разрешения поворота шарнира относительно какой-нибудь оси необходимо поставить галочку в соответствующем поле.

 

Рис. 29   Диалоговое окно Шарнир в узле

5.4.15.  Команда Шарнир | В Узле | Создать Выделенным.

Команда создает шарнир во всех выделенных узлах. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно, показанное выше (Рис. 29).

5.4.16. Команда Шарнир | На Конце Стержня.

Команда создает шарнир на конце стержня. команда переводит редактор в соответствующий режим. Для простановки шарнира необходимо щелкнуть мышкой возле нужного стержня и узла. После этого появится диалоговое окно (Рис. 30).

 

Рис. 30  Диалоговое окно Шарнир на Конце Стержня

 

5.4.17. Команда Удалить Выбранное.

Служит для удаления всех выбранных элементов конструкции.

Ускоренный выбор:                 

 

5.4.18. Команда Удалить Все.

Команда удаляет всю конструкцию.

 

Ускоренный выбор:                 

 

 

5.5. Меню Нагрузки

 

Команды этого раздела позволяют прикладывать нагрузки к узлам и стержням.

 

5.5.1. Команда Сила к Узлу.

Команда устанавливает режим простановки сил на существующие узлы. После выбора узла появляется соответствующее диалоговое окно (Рис. 31).

Ускоренный выбор:

Рис. 31  Диалоговое окно Сила

5.5.2. Команда Момент к Узлу.

Команда устанавливает режим простановки моментов на существующие узлы. После выбора узла появляется соответствующее диалоговое окно (Рис. 32).

Ускоренный выбор:

Рис. 32   Диалоговое окно Момент

5.5.3. Команда Локальная на Стержень.

Команда устанавливает режим простановки  нагрузки на стержень или группу стержней.

Чтобы ввести нагрузку на один стержень Вам необходимо в этом режиме выбрать стержень, нажав на нем мышкой, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на стержень.

Чтобы задать нагрузку группе стержней предварительно выделите требуемые стержни с помощью команды Выбрать и в этом режиме щелкните мышкой на одном из выделенных стержнях, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на этих стержнях.

Ускоренный выбор:                 

5.5.4. Команда Глобальная на стержень.

Команда устанавливает режим простановки  нагрузки на стержень или группу стержней.

Чтобы ввести нагрузку на один стержень Вам необходимо в этом режиме выбрать стержень, нажав на нем мышкой, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на стержень.

Чтобы задать нагрузку группе стержней предварительно выделите требуемые стержни с помощью команды Выбрать и в этом режиме щелкните мышкой на одном из выделенных стержнях, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на этих стержнях.

5.5.5. Команда Удалить нагрузки на стержень.

Команда устанавливает режим простановки  нагрузки на стержень или группу стержней.

Чтобы ввести нагрузку на один стержень Вам необходимо в этом режиме выбрать стержень, нажав на нем мышкой, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на стержень.

Чтобы задать нагрузку группе стержней предварительно выделите требуемые стержни с помощью команды Выбрать и в этом режиме щелкните мышкой на одном из выделенных стержнях, после чего появляется окно редактора ввода нагрузок на этих стержнях.

5.5.6. Команда Тип Нагрузки на Стержень | Осевая сила.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней сосредоточенную осевую силу.

Ускоренный выбор:                 

 

5.5.7. Команда Тип Нагрузки на Стержень | Радиальная сила.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней сосредоточенную радиальную силу.

Ускоренный выбор:                 

5.5.8. Команда Тип Нагрузки на Стержень | Момент кручения.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней сосредоточенный момент кручения.

Ускоренный выбор:                 

5.5.9. Команда Тип Нагрузки на Стержень | Момент изгиба.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней сосредоточенный момент изгиба.

Ускоренный выбор:                 

5.5.10. Команда Тип Нагрузки на Стержень | Осевая распределенная сила.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней распределенную осевую силу.

Ускоренный выбор:                 

5.5.11.   Команда   Тип Нагрузки на Стержень | Радиальная распределенная сила.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней распределенную радиальную силу.

Ускоренный выбор:                 

5.5.12.        Команда     Тип Нагрузки на Стержень | Распределенный момент кручения.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней распределенный момент кручения.

Ускоренный выбор:                 

5.5.13.       Команда     Тип Нагрузки на Стержень | Распределенный момент изгиба.

Команда позволяет приложить к стержню или группе стержней распределенный момент изгиба.

Ускоренный выбор:                 

5.5.14. Команда Нормальная нагрузка на пластину.

Команда устанавливает режим ввода нормальной нагрузки на пластины. Нагрузка прикладывается на пластины выделенные с помощью команды Выбрать. В этом режиме Вам нажмите левую кнопку мыши на одной из требуемых пластин, после чего появляется окно диалога ввода нагрузки (Рис. 33).

Рис. 33   Диалоговое окно Нагрузка на пластину

Примечание! Чтобы удалить нормальную нагрузку у выделенных пластин нажмите кнопку Удалить в этом диалоговом окне.

5.5.15. Команда Снеговая Нагрузка.

Команда устанавливает режим ввода нормальной нагрузки на пластины. Нагрузка прикладывается на пластины выделенные с помощью команды Выбрать. В этом режиме следует нажать левую кнопку мыши на одной из требуемых пластин, после чего появляется окно диалога ввода нагрузки (Рис. 34).

Рис. 34    Диалоговое окно Снеговая нагрузка

5.5.16. Команда Ветровая Нагрузка.

Команда устанавливает режим ввода нормальной нагрузки на пластины. Нагрузка прикладывается на пластины выделенные с помощью команды Выбрать. В этом режиме Вам нажмите левую кнопку мыши на одной из требуемых пластин, после чего появляется окно диалога ввода нагрузки (Рис. 35).

Рис. 35   Диалоговое окно Ветровая нагрузка

Меню Инструменты

 

Команды этого меню позволяют производить различные операции с конструкцией для создания более сложных геометрических моделей.

 

Умножить - Этот инструмент позволяет Вам создавать многосекционные конструкции. Эти конструкции характеризуется вектором одной секции и числом секций. Вначале следует выбрать стержень или группу стержней, чтобы команда стала доступной. Затем нужно задать вектор характеризующий одну секцию и число секций. Первое нажатие мыши задает начало вектора второе конец вектора. После этого появляется диалоговое окно в котором можно подкорректировать значение вектора и задать число секций.

 

Ускоренный выбор:

 

Рис 2.32 Диалоговое окно Умножить Контур

 

 

  

 

Начальный контур

 

Результат операции

 

Боковые стенки

 

Боковые стержни

 
 


  

 

 

 

 

 

Рис 2.33 Пояснение операции Умножить

 

Копировать - команда создает копию выделенных элементов в памяти. Для того чтобы вставить созданную копию элементов в редактор, необходимо вызвать команду Инструменты | Вставить.

 

Ускоренный выбор:

 

Вставить - команда вставляет скопированные элементы из памяти в редактор. Вставленная копия при этом выделяется и ее можно переместить в нужное место. После вызова команды копия остается в памяти и может быть вставлена многократно. Команда становится доступной после вызова команды Инструменты | Скопировать.

 

Ускоренный выбор:

 

Повернуть - команда включает режим поворота выделенных элементов. Редактор позволяет Вам поворачивать элементы в плоскости вида то есть вокруг вектора перпендикулярного видовой плоскости, поэтому перед поворотом необходимо перейти к нужному виду. Поворот осуществляется вокруг центра вращения. После того как Вы выделили те элементы, которые Вам необходимо повернуть щелкните мышкой в виде по выделенным элементам и поворачивайте элементы мышкой. Панель управления будет показывать Вам текущий угол поворота. Приращение угла поворота осуществляется по угловому шагу. Правый щелчок мыши отменяет команду.

 

Ускоренный выбор:

 

Зеркало - команда включает режим создание зеркальной копии (симметрии) выделенных элементов. Симметрия строится относительно плоскости симметрии, перпендикулярной виду.  Для задания плоскости симметрии необходимо нарисовать линию - след плоскости симметрии в видовой плоскости. Первый щелчок мыши определяет первую точку линии, второй щелчок определяет вторую точку и создает копию. В данном режиме Вы можете использовать привязку к узлам при рисовании линии. Правый щелчок мыши отменяет команду.

 

Ускоренный выбор:

 

Пружина - команда создает пружину. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно которое позволяет Вам задать основные параметры пружины: радиус, шаг, число витков а так же число стержней на один виток пружины. Этот параметр определяет степень точности модели пружины. Пружина проходит через точку (0, 0, 0) и имеет вертикальное расположение в пространстве.

 

 

Рис 2.34 Диалоговое окно Создать Пружину

 

Шаблонная Сетка - команда включает специальный режим, позволяющий создавать стержни одним нажатием левой кнопки мыши, используя при этом шаблонную сетку, которая создается после вызова команды в активном виде. Сетка состоит из горизонтальных, вертикальных и наклонных отрезков. Шаблонная сетка задается тремя параметрами: шагом по оси X, шагом по оси Y и углом поворота всей сетки. Для создания стержня необходимо щелкнуть мышкой на нужном отрезке. При этом будет создан стержень в точности совпадающий с этим отрезком. Для удаления созданного стержня достаточно щелкнуть на нем второй раз. Шаблонная сетка создает стержни лежащие в плоскости вида.

 

 

Рис 2.35 Шаблонная Сетка

 

Установка Шаблона - команда позволяет задать параметры описанной выше шаблонной сетки. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно показанное ниже.

 

 

Рис 2.36 Диалоговое окно Установка Шаблона

 

Слои - команда вызывает диалоговое окно для управления слоями.

 

Рис 2.37 Диалоговое окно Слои

 

Щелчок на значке выключает или включает соответствующий слой элементов.

Кнопка Активный делает выделенный слой активным.

Кнопка Удалить удаляет выбранный слой элементов. Элементы перемещаются в активный  слой. Активный слой не может быть

Ускоренный выбор:

 

Добавить в текущий слой - команда перемещает все выделенные элементы из тех слоев, где они находятся в активный слой.

 

Ускоренный выбор:

 

Проверка на связанность - команда проверяет связанность всех элементов. Несвязанные элементы выделяются.

 

Проверка на сечение - команда определяет стержни с незаданными сечениями. Стержни, у которых не задано сечение, выделяются.

 

Фильтры | Узлы - команда включает / выключает показ узлов.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Пластины Плоские - команда включает / выключает показ пластин как плоских многоугольников.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Пластина Проволочная - команда включает / выключает показ проволочных моделей пластин с учетом толщины.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Пластина Объемная - команда включает / выключает показ объемных моделей пластин с учетом толщины.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Система Координат Пластины - команда включает / выключает показ системы координат плиты.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Стержни Проволочные - команда включает / выключает показ стержней как проволочных моделей.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Стержни Проволочные Сечения - команда включает / выключает показ стержней как проволочных моделей с учетом.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Стержни Объемные Сечения - команда включает / выключает показ стержней как объемных моделей учетом сечения.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Опоры - команда включает / выключает показ опор.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Нагрузки на Узлы - команда включает / выключает показ нагрузок на узлы.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Нагрузки на Стержни - команда включает / выключает показ нагрузок на стержни.

 

Ускоренный выбор:

 

Фильтры | Нагрузки на Пластины - команда включает / выключает показ нагрузок на пластину.

 

Ускоренный выбор:

 

Меню Свойства

 

Команды этого меню позволяют задавать сечения и параметры материала стержням.

 

Задать Выделенным Стержням - команда присваивает сечение выбранным стержням. Команда вызывает диалоговое окно Библиотека. Список Имя сечения показывает все сечения, находящиеся в библиотеке. В средней части окна показаны параметры выбранного сечения, справа показан уменьшенный вид сечения.

 

 

Рис 2.38 Диалоговое окно Библиотека

 

Информация кнопка вызывает окно содержащее информацию о библиотеке.

 

Рис 2.39 Диалоговое окно Информация о библиотеке

 

Обмен - кнопка вызывает окно, позволяющее двум библиотекам обмениваться сечениями.

 

 

Рис 2.40 Диалоговое окно Обмен между библиотеками

 

 

Значок означает, что сечение принадлежит данной библиотеке.

 

Значок означает, что сечение вставлено из другой библиотеки.

 

Загрузить - кнопка позволяет загрузить любую сохраненную библиотеку сечений.

 

Удалить Сечение - кнопка удаляет сечение из библиотеки.

 

Новая - кнопка позволяет создать новую библиотеку сечений и вызывает диалоговое окно, показанное ниже.

 

 

Рис 2.41 Диалоговое окно Новая библиотека

 

Сечение всей конструкции - команда позволяет присвоить сечение всем стержням.

 

Информация о Стержне - команда включает режим позволяющий просмотреть информацию о стержне. Для этого необходимо выбрать стержень в виде, после чего диалоговое окно, показанное ниже, появляется на экране. Список Стержни слева содержит все стержни конструкции и позволяет выбирать их для просмотра. Этот список позволяет также изменить имя стержня, которое присваивается по умолчанию. Для этого дважды щелкните на имени стержня в списке и введите имя в появившемся диалоговом окне.

 

 

Рис 2.42 Диалоговое окно Список стержней

 

 

Рис 2.43 Диалоговое окно Имя стержня

 

Ориентация Сечения - команда позволяет просматривать ориентацию сечения стержня относительно его оси, а также изменять эту ориентацию, поворачивая сечение вокруг неё. Для этого, выбрав данную команду, щелкните мышкой на требуемом стержне. В результате стержень выделится цветом и на нем будет нарисована его локальная система координат и жестко связанное с ней поперечное сечение стержня, если оно задано. Для поворота системы координат стержня щелкните на нем второй раз и редактор перейдет в режим поворота системы координат стержня. Установите требуемый угол поворота перемещая мышь вправо или влево. Шаг изменения угла поворота устанавливается в опциях курсора по команде Вид | Шаг курсора. Этот режим позволяет ориентировать ось y системы координат стержня в направлении указываемого узла, при этом ось стержня, ось y системы координат стержня и линия, соединяющая узел начала стержня и выбранного узла, будут лежать в одной плоскости. Чтобы выбрать узел, задающий направление ориентации, в режиме поворота локальной системы координат стержня подведите курсор к требуемому узлу, так чтобы он выделился цветом и щелкните левой кнопкой мыши. Рассмотрим соответствующий пример. На рисунке ниже нарисован пример конструкции и выделен стержень, систему координат которого нужно повернуть. Ориентируем систему координат так, чтобы ось y лежала в плоскости оси x и прямой bp. Для этого в режиме поворота системы координат подведем курсор к точке p, так чтобы она выделилась и щелкнем левой кнопкой мыши. Результат операции показан правом рисунке, а плоскость, в которой лежат все три вышеуказанных вектора показана пунктиром.

 

Рис 2.44 Пояснение к команде ориентация Сечения

 

Для изменения масштаба показа поперечного сечения используются клавиши клавиатуры правые “+” и “-” в сторону увеличения и уменьшения соответственно.

Информация о Пластине - команда включает режим, позволяющий просмотреть информацию о пластине. Для этого необходимо выбрать плиту в виде, после чего диалоговое окно, показанное ниже, появляется на экране. Список Пластины слева содержит все пластины конструкции и позволяет выбирать их для просмотра. Этот список позволяет также изменить имя пластины, которое присваивается по умолчанию. Для этого дважды щелкните на имени пластины в списке и введите имя в появившемся диалоговом окне.

 

 

Рис 2.45 Диалоговое окно Список Пластин

 

Пластина без жесткости - команда позволяет задавать стержням параметры материала. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно, показанное ниже.

Инвертировать систему координат пластин -  команда изменяет направление нормали системы координат выделенных пластин на противоположное.

Материал - команда позволяет задавать стержням параметры материала. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно, показанное ниже.

 

 

Рис 2.46 Диалоговое окно Материал

 

Приписать выделенным - кнопка приписывает параметры только выделенным стержням.

 

Приписать всем - кнопка приписывает параметры всем стержням.

 

Меню Расчет

 

Команды этого раздела позволяют производить расчет и задавать его параметры.

 

Расчет - команда выполняет расчет конструкции. После вызова команды на экране появляется диалоговое окно, запрашивающее тип производимого расчета. Если включен флаг Рассчитать видимую часть конструкции, то будет рассчитываться только та, часть конструкции, которая находится во включенных (видимых)слоях.

 

 

Рис 2.47 Окно Типы Расчета

 

В процессе расчета на экране показывается диалоговое окно, отображающее стадию расчета.

 

 

Рис 2.48 Диалоговое окно Идет Расчет

 

Параметры расчета  - команда вызывает окно с установками для расчета.

Расчет напряжений в стержне производится в определенном количестве сечений. Это количество задается в окне ввода Количество сечений для расчета напряжений.

 

Рис 2.49 Диалоговое окно Параметры расчета

 

 

Учет Веса - установка, определяющая учитывается ли собственный вес конструкции при расчете. Ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/c*c и направленным противоположно оси Z.

 

Учет Снеговой Нагрузки - установка, определяющая учитывается ли снеговая нагрузка при расчете.

 

Учет Ветровой Нагрузки - установка, определяющая учитывается ли ветровая нагрузка при расчете.

 

Меню Результаты

 

Команды этого меню позволяют Вам просмотреть результаты расчета.

 

Нагрузки - команда вызывает окно, позволяющее просмотреть ряд расчетных параметров стержней и пластин .

 

Карта Напряжений - команда вызывает окно, позволяющее просмотреть напряженное и деформированное состояния конструкции.

 

Напряжения в сечении - команда включает режим, позволяющий просматривать карту напряжений в произвольном сечении стержня. После выбора команды щелкните в виде в области стержня, чтобы вызывать окно, показывающее карту напряжений. Команда доступна только в виде Карта Напряжений и Результаты.

 

Силы в элементе… – команда вызывает окно для выбора силового фактора в стержнях,  эпюру которого нужно построить.

Группа кнопок Компоненты сил задает силовой фактор для построения эпюры Нажмите кнопку OK для отображения окна с эпюрой. Флаг Показывать значения на графике устанавливает нужно ли выводить значения силового фактора на графике.

 

Рис 2.50 Диалоговое окно Параметры расчета

 

Показывать деформированную конструкцию - отметка напротив этой команды определяет, показывается ли деформированная конструкция после вызова команды Карта Напряжений.

 

Показывать карту напряжений - отметка напротив этой команды определяет, показывается ли напряженная конструкция после вызова команды Карта Напряжений.

 

Карта Напряжений в Виде Изообластей - отметка напротив этой команды определяет, показывается ли карта напряжений в виде изообластей или в виде отдельно закрашенных элементов.

 

Диапазон Напряжений - команда позволяет задать диапазон напряжений при отрисовке карты напряжений. Команда вызывает диалоговое окно показанное на экране.

 

 

Рис 2.51 Диалоговое окно Диапазон Напряжений

 

 

Меню Окно

 

Команды этого раздела позволяют размещать окна на экране различными способами.

 

Каскад - команда размещает все окна на экране в виде каскада.

 

Расположить все - команда размещает все окна на экране в виде черепицы.

 

Упорядочить - команда упорядочивает окна, уменьшенные до размера иконы, на экране.

 

Окно 1 - команда делает активным окно, чьему имени соответствует эта команда.

 

Меню Справка

 

О Программе - команда вызывает диалоговое окно, содержащее информацию о программе.

 


 

 

 

 

Глава 3

Редактор сечений

 

Редактор сечений позволяет пользователю нарисовать сечение и сохранить его в отдельном файле или добавить его в библиотеку сечений. В дальнейшем, сечения находящиеся в библиотеке могут использоваться для задания сечения стержней в редакторе трехмерных рамных конструкций. Редактор сечений вызывается по команде Файл | Новый | Сечение.

 

Процесс задание сечения полностью совпадает с заданием сечения в редакторах балок. Совпадают и команды этих двух редакторов. Кроме команд рисования сечения в редактор сечений WinStructure3D добавлены команды для создания библиотеки сечений, а также  добавления и получения сечения из уже существующей библиотеки.

 

Типы элементов

 

Все геометрические объекты (линия, отрезок, окружность, дуга, точка), рисуемые с помощью редактора поперечного сечения, делятся на основные и вспомогательные.

Для того чтобы представить себе различие между основными и вспомогательными элементами, полезно вспомнить как создается обычный “ручной” чертеж. В работе над ним чертежник задает рабочие, “вспомогательные” элементы¾точки, линии, окружности и т.п., которые используются для построения основных элементов, составляющих главное содержание чертежа. Допустим объект, который мы должны нарисовать содержит серию отверстий, центры которых лежат на одной линии или на одной окружности. В этом случае удобно сначала задать вспомогательный объект¾линию или окружность, которые не будет входить в окончательный вариант чертежа, а используются только для удобства построения и редактирования.

Для задания основных и вспомогательных элементов в АПМ WinStructure3D используются разные команды: для основных элементов команды всплывающего меню Рисование, для вспомогательных¾команды меню Построение. Основные и вспомогательные элементы различаются внешне¾первые изображаются сплошными линиями, вторые¾пунктирными и по назначению¾из основных объектов рисуются замкнутые контуры, которыми и задается результирующее сечение.

 

Связи между элементами

 

Реальные  геометрические объекты, включая и те, с которыми приходится иметь дело при проектировании деталей машин, как правило имеют иерархическую структуру. Это означает, что в их составе можно выделить “главные” элементы, составляющие “скелет” формы и второстепенные, которые можно рассматривать как локальные компоненты. Разделение на основные и второстепенные элементы предусматривает наличие связи между ними¾локальные компоненты привязаны к основным. Другим источником иерархичности является построение, в процессе которого удобно использовать вспомогательные элементы, к которым привязываются основные. Еще один важный источник возникновения иерархии¾параметризация, которая также предполагает наличие логических связей между элементами чертежа.

В процессе построения объектами устанавливаются связи, тип которых зависит от способа построения каждого элемента. Эта связь обуславливает зависимость размеров и расположения объекта от параметров объектов, с которыми он связан. Рассмотрим это на конкретных примерах. Пусть вы построили окружность касательную к двум вспомогательным прямым. Тогда при изменении положения любой из этих прямых изменит своё положение и окружность. Другой пример: допустим Вы построили отрезок, концы которого привязаны к двум узлам, тогда изменяя положение этих узлов вы будете изменять размеры и положение отрезка.

 

Выбор режима

 

Для того чтобы ввести исходные данные нужно задать геометрию области (нарисовать сам объект); для проведения расчетов, нужно также ввести нагрузки и, если нужно, граничные условия. Чтобы нарисовать или отредактировать какой либо элемент, нужно переключить редактор в режим рисования этого элемента. Для этого нужно выбрать либо соответствующую кнопку на инструментальной панели, либо команду в меню.

 

Рисование

 

Рисование элемента (примитива) сводится к заданию точек, определяющих его размеры и положение на плоскости, причем эти точки и порядок их ввода зависят от того каким образом рисуется объект. Так, например, если вы строите окружность по центру и радиусу, то сначала нужно задать центр окружности, а затем установить требуемый радиус. Чтобы задать точку нужно подвести к ней курсор и нажать левую кнопку мыши. В процессе перемещения курсора при рисовании примитива на экране рисуется текущая форма (или текущие габариты) элемента, а в окне статуса выводятся текущие значения основных параметров. Нажатие правой кнопки мыши в большинстве случаев приводит к отмене предыдущей команды. Особенности работы каждой команды приведены в главе 4 Справочник команд.

 

Редактирование

 

Редактирование включает в себя изменение параметров элементов графических данных, а также их удаление. Чтобы перейти в режим редактирования элементов нужно выбрать команду Редактирование | Редактирование или нажать соответствующую кнопку. Редактирование осуществляется в несколько этапов и зависит от способа построения элемента и его связи  с другими элементами:

·       Выбор редактируемого элемента.

·       Выбор  редактируемого параметра.

·       Установка требуемых размеров.

·       Подтверждение установленных размеров.

 

Рассмотрим каждый этап более подробно.

 

Выбор редактируемого элемента. Чтобы выбрать элемент для редактирования подведите к нему курсор и нажмите левую кнопку мыши. В результате элемент и те объекты, от которых он зависит, выделятся цветом.

Выбор параметра для редактирования. Этот этап необязателен его наличие зависит от того есть ли необходимость выбора параметра для редактирования. Если такой необходимости нет, этот этап автоматически пропускается. Рассмотрим действия на этом этапе на примере. Допустим Вы редактируете окружность и есть возможность выбора между редактированием радиуса или положения центра (эта возможность появляется, если окружность не зависит от других элементов). Чтобы редактировать положение центра поместите курсор  ближе к центру и нажмите левую кнопку мыши, а для изменения радиуса подведите курсор к окружности и нажмите левую кнопку мыши. Или при редактировании отрезка для выбора конца, который вы хотите переместить, подведите к нему курсор и нажмите левую кнопку мыши.

Установка требуемых размеров. Установка размеров и положения осуществляется перемещением курсора. При этом на экране рисуется текущая форма элемента, которая зависит от связи элемента с другими. Установите требуемый размер и нажмите левую кнопку мыши.

Подтверждение установленных размеров. Этот этап начинается сразу после предыдущего. Во время него изменяются параметры редактируемого элемента и всех связанных с ним. Если это приводит к ошибке, то новые параметры не устанавливаются и элемент остаётся без изменений.

 

Двумерная область и контуры

 

Сечение представляется двумерной областью, а двумерная область определяется в редакторе сечений набором контуров. Контуром является замкнутая кривая состоящая из основных элементов, т.е. построенных с помощью команд меню Построение¾отрезков и дуг. Окружность ¾ простейший вид такого контура. Пользователю предлагаются два вида контуров, которые называются внешний и внутренний. Они различаются вкладом, который дают в результирующую поверхность. Внешний контур отображается толстой линией синего цвета, внутренний¾красного. Область, ограниченная внешним контуром, включается в результирующую поверхность, а ограниченная внутренним контуром исключается из неё. На рисунке внизу дается поясняющий пример. Цифрами показаны номера контуров, внешние контура синим цветом, внутренние ¾ красным, а результирующая поверхность ¾ серым.

Рис 3.1. Пример поверхности и образующих ее контуров.

 

Чтобы задать контур необходимо сначала его нарисовать, а затем определить его как внешний или внутренний используя команды Контур | Внешний и Контур | Внутренний.

 

Задание сечения

 

Процесс задание сечения полностью совпадает с заданием сечения в редакторах балок.

Совпадают и команды этих двух редакторов. Кроме команд рисования сечения в редактор добавлены команды для создания библиотеки сечений, а также  добавления и получения сечения из уже существующей библиотеки.

После того как сечение нарисовано, для добавления его в библиотеку необходимо выбрать команду меню Добавить в библиотеку. На экране появится окно диалога, показанное ниже.

Рис 3.2 Диалоговое окно Добавить сечение в библиотеку.

 

В поле ввода Имя сечения введите имя для нового сечения. В строке ниже указано имя библиотеки, куда оно будет добавлено. Для изменения библиотеки нажмите кнопку Загрузить библиотеку... и выберите требуемую. Пользователь также может получить краткую информацию о библиотеке нажав кнопку Информация о библиотеке.

 

Получение сечения из библиотеки

 

Для загрузки сечения из библиотеки выберите пункт меню Получить из библиотеки. На экране появится окно диалога Библиотека, показанное ниже. С помощью этого диалога вы можете загрузить сечение, создать новую библиотеку, удалить сечение из библиотеки, а также сделать обмен сечениями между библиотеками.

Рис 3.3 Диалоговое окно Библиотека.

 

Чтобы загрузить сечение выберите его в списке и нажмите кнопку Ok. Параметры сечения отображаются в центре диалога, а его вид справа в области просмотра. Для выбора другой библиотеки нажмите кнопку Загрузить. Для удаления сечения из библиотеки нажмите кнопку Удалить. В этом диалоге вы можете также создать новую библиотеку с помощью кнопки Новая. Действие этой кнопки аналогично пункту меню Создать новую.

 

Создание новой библиотеки сечений

 

Создать библиотеку можно несколькими командами.

 

1. Из меню с помощью команды Создать новую.

При выполнении этой команды на экране появится окно диалога Новая библиотека показанное ниже.

Рис 3.4 Диалоговое окно Новая библиотека.

 

В поле ввода Сохранить в файле введите имя файла библиотеки. С помощью кнопки Путь устанавливается путь к нему. В поле Описание библиотеки вы можете ввести дополнительную информацию о библиотеке.

 

2. Выбрав кнопку Новая в диалоге Библиотека, показанном на рис 3.4.

 


 

 

Глава 4

Результаты

 

Результатом расчета конструкции являются:

Для статического расчета

·         Перемещения узлов конструкции (линейные и угловые)

·         Нагрузки на концах стержней и в узлах пластин

·         Карта напряжений и деформаций конструкции

·         Карта напряжений в произвольном сечении стержня.

·         Расчетные параметры, характерные для отдельной балки, такие как: моменты изгиба, кручения, боковые и осевые силы, углы изгиба, закручивания, деформации, и напряжения по длине балки. Все эти параметры, представленные в форме графиков, выводятся в системе координат стержня. В системе можно просмотреть величины как относительных  деформации ( перемещения относительно линии, соединяющей два деформированных конца стержня) так и величины полной деформации. В случае когда рамная конструкция состоит из единственной балки графики перемещений значения абсолютных и относительных перемещений совпадают.

·         Масса всей конструкции.

 

Статический расчет

 

Узловые перемещения и нагрузки на концах выводятся в виде таблицы.

Рис 4.0 Диалоговое окно, показывающее перемещения узлов и нагрузки в узлах.

 

Значения перемещения показаны в абсолютной системе координат, а нагрузки в узлах в системе координат элемента(стержня или пластины). Для просмотра этих результатов выберите пункт меню Результаты | Нагрузки. На экране появится окно показанное ниже.

 

В верхнем окне текущий элемент выделяется цветом. Чтобы посмотреть требуемый элемент, вы можете выбрать его в верхней части окна или списке Элементы в нижней части. Нажав кнопку Показать графики пользователь может посмотреть расчетные  параметры балки по ее длине. Эти параметры указаны выше в списке результатов под номером 4. Эта команда вызывает на экран окно диалога, показанное ниже. Диалог содержит кнопки, нажав которые, Вы можете посмотреть соответствующие графики. Если флаг Показывать полную деформацию отмечен, то строятся графики полной деформации, если нет ¾ то деформацию относительно линии, соединяющей два деформированных конца (т.е. без учета перемещений концов).

Рис 4.1 Диалоговое окно, позволяющее просмотреть графики распределения параметров вдоль оси балки.

 

Эпюры силовых факторов строятся с помощью команды Результаты | Силы в элементе. Отдельно для каждого стержня эти эпюры можно посмотреть в меню Результаты | Нагрузки. Ниже показан пример окна с эпюрами на стержнях.

Рис 4.2 Окно с эпюрами силовых вакторов на стержнях..

 

Карта напряжений конструкции представляет собой рамную конструкцию окрашенную в цвета, в соответствии с максимальным эквивалентным напряжением в каждом сечении, карта деформаций - вид деформированной рамной конструкции. Величина деформации при этом показывается для наглядности в увеличенном масштабе. Для просмотра карты напряжений и деформаций выберите пункт меню Результаты | Карта напряжений.

Рис 4.3 Карта эквивалентных напряжений и деформаций конструкции

 

Карта эквивалентных напряжений в сечении стержня.

 

Пользователь может посмотреть распределение эквивалентных напряжений в произвольном сечении стержня. Для этого выберите пункт меню Напряжение в сечении, который доступен при просмотре карты напряжений конструкции. Редактор переключится в режим просмотра напряжений в сечении. Подведите курсор к требуемому участку балки и щелкните левой кнопкой. В результате на экране появится окно, показывающее карту напряжений в выбранном сечении.

 

Рис 4.4 Карта эквивалентных напряжений в сечении стержня.


 

Глава 5

Справочник по командам редактора сечений

 

В этой главе мы даем описание команд меню и опций окон диалога редактора поперечного сечения. На рис. 5.1 показано основное меню редактора сечений со всеми подменю, вызываемыми из основного.

Рис 5.1 Структура меню редактора сечений.

 

Меню Файл

 

Меню Файл позволяют сохранить сечение в файле и загрузить сечение из файла.

 

Меню Редактирование

 

Команда Редактирование главного меню вызывает всплывающее меню Редактирование, показанное на рис. 5.2.

       

Рис 5.2 Меню Редактирование.

 

Далее мы даём описание команд меню Редактирование.

 

Команда Выбрать

 

Команда Редактирование | Выбрать переводит редактор в режим выбора объектов для использования их в операциях, предлагаемых в этом же меню, т.е. перемещения, копирования, удаления и операции симметрии относительно прямой. Об этих операциях см. ниже.

Выбранные объекты показываются желтым цветом. Объекты можно выбирать окном и по отдельности. Чтобы выбрать окном нажмите левую кнопку мыши в точке первой вершины окна и, не отпуская, её переместите мышь в точку противоположной вершины, а затем отпустите. В результате все элементы попавшие полностью в окно будут выбраны.

Переместив мышь к требуемому объекту, а затем нажав и отпустив левую кнопку мыши, не перемещая в этот момент мышь, можно его выбрать или вернуть в невыбранное состояние. Если объект к этому моменту не был выбран, то он становится выбранным и наоборот если выбран, то возвращается в невыбранное состояние.

Нажатие правой кнопки мыши в этом режиме возвращает все объекты в начальное невыбранное состояние.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Редактировать

 

Команда Редактирование | Редактировать переводит редактор в режим редактирования объектов. В этом режиме вы можете изменять параметры объектов в зависимости от типа их построения. Так, например, если редактируется окружность, построенная по центру и радиусу, то в этом режиме может изменятся радиус. Для выбора объекта редактирования подведите к нему курсор и нажмите левую кнопку мыши, в результате  он и объекты, с которыми он связан, выделятся цветом.  Установив нужные параметры, нажмите левую кнопку мыши. В результате  редактируемый объект и все связанные с ним  будут изменены. Если это изменение ведет к ошибке или к потере связи, то изменение параметров не происходит.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Копировать

 

Команда Редактирование | Копировать переводит редактор в режим копирования объектов. Эта операция применяется к выбранным с помощью команды Редактирование | Выбрать объектам. Для копирования нажмите левую кнопку мыши в исходной точке. После этого копируемые объекты появятся возле курсора. Затем снова нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская её, переместите мышь на требуемое расстояние и отпустите. В результате все выделенные (выбранные)  объекта  скопируются в требуемое место. Нажатие правой кнопки мыши до выполнения копирования приводит к исходному состоянию, а после копирования к отмене выбора всех объектов.

 

Ускоренный выбор

Кнопка  

 

Команда Переместить

 

Команда Редактирование | Переместить переводит редактор в режим перемещения объектов. Эта операция применяется к выбранным с помощью команды Редактирование | Выбрать объектам. Для перемещения нажмите левую кнопку мыши и не отпуская её переместите мышь на требуемое расстояние. В результате все выделенные (выбранные)  объекты  передвинутся на величину, равную перемещению мыши.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Симметрия

 

Команда Редактирование | Симметрия переводит редактор в режим операции симметрии объектов относительно прямой.  Эта операция применяется к объектам, выбранным с помощью команды Редактирование | Выбрать. Для выбора оси симметрии переместите мышь к требуемой вспомогательной прямой и нажмите левую кнопку мыши. Далее, для выполнения операции нажмите эту же кнопку ещё раз, или для отмены выбора оси правую кнопку мыши.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Удалить

Команда Редактирование | Удалить удаляет все объекты, выбранные с помощью команды Редактирование | Выбрать.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Меню Установки

 

Команды всплывающего меню Установки позволяют изменять такие параметры редактора, как масштаб изображения, используемая палитра, наличие и тип вспомогательной сетки, шаг курсора, привязка изображения к сетке.

 

Рис. 5.3 Всплывающее меню Установки

 

 

Меню Вспомогательные

 

Команда Вспомогательные главного меню вызывает всплывающее меню Вспомогательные, показанное на Рис. 5.4. Команды этого меню предоставляют пользователю возможность построения вспомогательных прямых и окружностей.

 

 

Рис 5.4 Меню Вспомогательные.

 

Команда Линия

 

Команда Вспомогательные | Линия меню Вспомогательные вызывает всплывающее меню нижнего уровня, показанное на Рис. 5.5, предоставляющее средства для построения вспомогательных линий. Все команды этого меню доступны через кнопочное меню Вспомогательные.

 

Рис 5.5.  Меню Линия.

 

Команда Окружность

 

Команда Вспомогательные | Окружность меню Вспомогательные вызывает всплывающее меню нижнего уровня, показанное на Рис. 5.6, предоставляющее средства для построения вспомогательных окружностей. Все команды этого меню доступны через кнопочное меню Вспомогательные.

Рис 5.6. Меню Окружность.

 

Команда Удалить Всё

 

Команда Вспомогательные | Удалить Всё удаляет все вспомогательные построения.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Далее мы даём описание команд меню Вспомогательные | Линия и Вспомогательные | Окружность.

 

Команда Вертикальная

 

Команда Линия | Вертикальная переводит редактор в режим построения вспомогательных вертикальных линий. Для ввода линии нажмите левую кнопку мыши в требуемой точке. Нажатие правой кнопки приводит к выходу из данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Горизонтальная 

Команда Линия | Горизонтальная переводит редактор в режим построения вспомогательных горизонтальных линий. Для ввода линии нажмите левую кнопку мыши в требуемой точке. Нажатие правой кнопки приводит к выходу из данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Вертикальная через узел

 

Команда Линия | Вертикальная через узел переводит редактор в режим построения вспомогательных вертикальных линий через узел. Для ввода линии переместите курсор к требуемому узлу и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Горизонтальная через узел

 

Команда Линия | Горизонтальная через узел переводит редактор в режим построения вспомогательных горизонтальных линий через узел. Для ввода линии переместите курсор к требуемому узлу и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Линия

 

Команда Линия | Линия переводит редактор в режим построения вспомогательных  линий через узел под определённым угол. Для ввода линии переместите курсор к требуемому узлу и нажмите левую кнопку мыши. Далее, установите требуемый угол и нажмите её левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Линия через 2 Узла

 

Команда Линия | Линия через 2 Узла переводит редактор в режим построения вспомогательных  линий через  2 узла. Для ввода линии переместите курсор к первому узлу и нажмите левую кнопку мыши, далее ко второму узлу и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Перпендикулярные

 

Команда Линия | Перпендикулярные переводит редактор в режим построения двух вспомогательных перпендикулярных линий, вертикальной и горизонтальной. Для ввода линий нажмите левую кнопку мыши в требуемой точке. Нажатие правой кнопки приводит к выходу из данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Перпендикулярная к линии

 

Команда Линия | Перпендикулярная к линии переводит редактор в режим построения перпендикуляра к линии. Чтобы выбрать линию для построения перпендикулярной к ней подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши. Затем, перемещая курсор, добейтесь требуемого расположения перпендикуляра и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Параллельная к линии

 

Команда Линия | Параллельная к линии переводит редактор в режим построения линий, параллельных к выбранной. Для выбора линии подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши. Затем, перемещая курсор, добейтесь требуемого расположения параллельной линии и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Перпендикулярная к окружности

 

Команда Линия | Перпендикулярная к окружности переводит редактор в режим построения линии, перпендикулярной к окружности, т.е. проходящей через её центр. Для выбора окружности  подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши. Затем, перемещая курсор, добейтесь требуемого расположения прямой и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Касательная к окружности

 

Команда Линия | Касательная к окружности переводит редактор в режим построения вспомогательных линий, касательных к окружности или к двум окружностям. Для выбора первой окружности подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши. Затем, если вы хотите построить касательную к выбранной окружности, перемещая курсор, добейтесь требуемого расположения линии и нажмите левую кнопку мыши. Если вы хотите построить касательную прямую к двум окружностям, то для выбора второй окружности снова выберите этот же пункт меню, затем подведите курсор к требуемой окружности и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Описание команд меню Вспомогательные | Окружность.

 

Команда Центр&Радиус

 

Команда Окружность | Центр&Радиус переводит редактор в режим построения вспомогательных окружностей, по центру и радиусу, причем в качестве центра выбирается уже существующая точка. Для выбора точки в качестве центра подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши. Затем перемещая курсор, установите требуемый радиус и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда 3 Точки

 

Команда Окружность | 3 Точки переводит редактор в режим построения вспомогательных окружностей, по трем точкам, причем первые две выбираются из уже существующих, а третья может выбираться из существующих. Для выбора первой точки подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши, выбранная точка выделится цветом. Аналогично, выберите вторую точку. Затем вы можете установить требуемое положение окружности, нажав левую кнопку мыши в требуемой точке, фиксируя при этом радиус, либо выбрать третью точку из уже существующих. Для этого снова выберите этот же пункт меню и выберите точку аналогично выбору первой или второй. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Диаметр

Команда Окружность | Диаметр переводит редактор в режим построения вспомогательных окружностей, по двум точкам как на диаметре, причем первая выбирается из уже существующих, а вторая может выбираться из существующих. Для выбора первой точки подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши, выбранная точка выделится цветом.  Затем вы можете установить требуемое положение окружности, нажав левую кнопку мыши в требуемой точке, фиксируя при этом диаметр, либо выбрать вторую точку из уже существующих. Для этого снова выберите этот же пункт меню и выберите точку аналогично выбору первой. Нажатие правой кнопки приводит к исходному  состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Касательная к линии

 

Команда Окружность | Касательная к линии переводит редактор в режим построения вспомогательных окружностей, касательных к прямой или к двум прямым. Для выбора прямой подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши, выбранная линия выделится цветом.  Затем вы можете установить требуемое положение окружности и радиус, нажав левую кнопку мыши в требуемой точке. Вы также можете провести окружность касательную к двум  прямым Для этого после выбора первой прямой снова выберите этот же пункт меню и выберите аналогично вторую. После этого установите требуемое положение окружности и радиус перемещая курсор и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к возврату к исходному  состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Касательная к окружности

 

Команда Окружность | Касательная к окружности переводит редактор в режим построения вспомогательных окружностей, касательных к окружности. Для выбора окружности подведите к ней курсор и нажмите левую кнопку мыши, выбранная окружность выделяется цветом.  Затем установите требуемое положение окружности и радиус и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к возврату к исходному  состоянию данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Меню Рисование

 

Команды этого меню предоставляют пользователю возможность построения точек, отрезков, окружностей и дуг ¾ примитивов, необходимых для задания поверхности пластины или геометрии поперечного сечения бруса.

 

 

 

Рис 5.7. Меню Построение.

 

Далее мы даём описание каждой команды данного меню.

 

Команда Скругление

 

Команда Рисование | Скругление переводит редактор в режим построения скругления к двум отрезкам. Для выбора отрезка подведите к нему курсор и нажмите левую кнопку мыши. Выбранный отрезок выделится цветом. Аналогично выберите второй отрезок. Далее у пользователя есть возможность выбора области для построения скругления в случае неоднозначности. Для этого переместите курсор в требуемую область и нажмите левую кнопку мыши. Радиус дуги скругления задается следующей командой в окне диалога. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Радиус скругления

 

Команда Рисование | Радиус скругления вызывает окно диалога, показанное на Рис 5.8, позволяющее пользователю устанавливать радиус дуги скругления. Всё, что вам нужно¾это ввести требуемый радиус и нажать кнопку ОК. 

 

Рис 5.8. Окно диалога Скругление.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Фаска

 

Команда Рисование | Фаска переводит редактор в режим построения фаски к двум отрезкам, имеющим один общий конец. Для выбора отрезка подведите к нему курсор и нажмите левую кнопку мыши. Выбранный отрезок выделится цветом. Аналогично выберите второй отрезок. Параметры фаски задаются следующей командой в окне диалога. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Параметры фаски

 

Команда Рисование | Параметры фаски вызывает окно диалога, показанное на Рис 5.9, позволяющее пользователю устанавливать угол и длину фаски. Всё, что вам нужно¾это ввести требуемые параметры и нажать кнопку ОК. 

 

Рис 5.9.  Окно диалога Параметры фаски.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Удалить всё

 

Команда Рисование | Удалить всё удаляет все основные объекты, построенные с помощью меню Рисование.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Свободная

 

Команда Точка | Свободная переводит редактор в режим построения точек непосредственно по положению курсора. Для ввода точки переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Координаты

 

Команда Точка | Координаты вызывает окно диалога, показанное на Рис. 5.10, позволяющее пользователю вводить точки, задавая их координаты с клавиатуры. Всё, что вам нужно¾это ввести требуемые координаты и нажать кнопку ОК или Добавить. Единственное отличие кнопок состоит в том, что после нажатия ОК окно диалога закрывается.

 

Рис 5.10. Окно диалога Точка.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда На линии

 

Команда Точка | На линии переводит редактор в режим построения точек на линии, пересечении двух линий, пересечении окружности и линии в зависимости от предыдущего режима. Если ранее вы не выбрали прямую или окружность в этом режиме или в режиме после выбора команды На окружности, то в этом режиме можно вводить точки на прямой. Для выбора прямой переместите курсор к требуемой прямой и нажмите левую кнопку мыши. Далее, чтобы зафиксировать положение точки переместите курсор в требуемую позицию и нажмите левую кнопку мыши. Если вы хотите поставить точку на пересечении двух линий или линии и окружности, то выбрав первую прямую, в первом случае снова выберите команду На линии и аналогичным образом  укажите вторую прямую, а во втором случае выберите команду На окружности и укажите мышью окружность. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда На окружности

 

Команда Точка | На окружности переводит редактор в режим построения точек на окружности, пересечении двух окружностей, пересечении линии и окружности в зависимости от предыдущего режима. Если ранее вы не выбрали окружность или прямую в этом режиме или  в режиме после выбора команды На линии, то в этом режиме можно вводить точки на окружности. Для выбора окружности переместите курсор к требуемой окружности и нажмите левую кнопку мыши. Далее, чтобы зафиксировать положение точки переместите курсор в требуемую позицию и нажмите левую кнопку мыши. Если вы хотите поставить точку на пересечении двух окружностей или окружности и линии, то выбрав первую окружность, в первом случае снова выберите команду На окружности и аналогичным образом укажите вторую окружность, а во втором случае выберите команду На линии и укажите мышью прямую. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Свободные концы

 

Команда Отрезок | Свободный конец переводит редактор в режим построения отрезков со свободными концами непосредственно по положению курсора. Для ввода очередного конца переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Выбрать узел

 

Команда Отрезок | Выбрать узел переводит редактор в режим построения отрезков с  концами на уже построенных узлах. Напоминаем, что под узлами мы понимаем точки, концы отрезков и дуг. Для ввода очередного конца переместите курсор к требуемому узлу и нажмите левую кнопку мыши. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Диагональ

 

Команда Прямоугольник | Диагональ переводит редактор в режим построения прямоугольников по диагонали, причем в качестве точек, определяющих диагональ, можно выбирать уже существующие узлы. Для ввода очередного конца переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши, причём если пункт меню Выбрать узел отмечен, то в качестве конца диагонали будет выбираться ближайший узел и осуществляться привязка к нему. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда 1/2 Диагонали

 

Команда Прямоугольник | 1/2 Диагонали переводит редактор в режим построения прямоугольников по половине диагонали, причем в качестве точек, определяющих половину диагонали, можно выбирать уже существующие узлы. Для ввода очередного конца переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши, причём если пункт меню Выбрать узел отмечен, то в качестве конца диагонали будет выбираться ближайший узел и, в случае вершины прямоугольника, осуществляться привязка к нему. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Выбрать Узел

 

Данная команда устанавливает или снимает флаг выбора узла, действие которого рассмотрено в двух предыдущих командах.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Подменю Окружность

 

Команды этого меню позволяют пользователю строить окружности. Они аналогичны командам для построения вспомогательных окружностей в меню Вспомогательные | Окружность. По работе этих команд см. раздел выше упомянутого меню.

 

Команда Центр&2Конца

 

Команда Дуга | Центр&2Конца переводит редактор в режим построения дуги по центру, радиусу и двум концам, причем в качестве определяющих точек можно выбирать уже существующие узлы. Для ввода центра переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши, причём если пункт меню Выбрать Узел отмечен, то в качестве его координат будут выбираться координаты ближайшего узла. Затем переместите курсор в точку начала дуги и нажмите левую кнопку мыши, фиксируя при этом ещё и радиус. Если пункт меню Выбрать Узел отмечен, то в качестве конца выбирается ближайший узел и осуществляется привязка к нему. Для задания второго конца дуги переместите курсор в требуемое место и нажмите левую кнопку мыши, причём если пункт меню Выбрать Узел отмечен, то в качестве его координат будут выбираться координаты ближайшего узла. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда 2Конца&Центр

 

 

Команда Дуга | 2Конца&Центр переводит редактор в режим построения дуги по концам и положению центра, причем в качестве определяющих точек можно выбирать уже существующие узлы. Для ввода первого конца переместите курсор в требуемую точку и нажмите левую кнопку мыши, причём если пункт меню Выбрать Узел отмечен, то в качестве конца будет выбран ближайший узел и осуществлена привязка к нему. Аналогично выбирается второй конец. После выбора концов задается положение центра, а следовательно и радиуса. Для этого переместите курсор в нужную точку и нажмите левую кнопку мыши. Если пункт меню Выбрать Узел отмечен, то в качестве текущих координат при задании радиуса будут выбраны координаты ближайшего узла. Нажатие правой кнопки приводит к возврату в исходное состояние данного режима.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Выбрать Узел

 

Данная команда устанавливает или снимает флаг выбора узла,  действие которого рассмотрено в двух предыдущих командах.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Меню Контур

 

Команда Контур главного меню вызывает всплывающее меню Контур, показанное на Рис. 5.11. Команды этого меню предоставляют пользователю возможность задания поперечного сечения через внешние и внутренние контура.

 

Рис 5.11.  Меню Контур.

 

Далее мы приводим описание команд данного меню.

 

Команда Внешний

 

Команда Контур | Внешний переводит редактор в режим выбора пользователем внешних контуров для определения сечения. Для ввода контура переместите курсор к одному из объектов, входящему в контур, и нажмите левую кнопку мыши. По этому нажатию осуществляется поиск контура и, если он найден, то выделяется цветом. Чтобы удалить внешний контур подведите курсор к нему и нажмите правую кнопку мыши.

 

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Внутренний

 

Команда Контур | Внутренний переводит редактор в режим ввода пользователем внутренних контуров для определения поверхности пластины или сечения бруса. Для ввода контура переместите курсор к одному из объектов, входящему в контур, и нажмите левую кнопку мыши. По этому нажатию осуществляется поиск контура и, если он найден, то выделяется цветом. Чтобы удалить внутренний контур подведите курсор к нему и нажмите правую кнопку мыши.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Показать Поверхность

 

Команда Контур | Показать поверхность показывает поверхность, которую образовывают внешние и внутренние контура.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Команда Убрать Поверхность

Команда Контур | Убрать поверхность убирает с экрана поверхность, которую образовывают внешние и внутренние контура, ранее показанную командой Контур | Показать поверхность.

Ускоренный выбор

Кнопка

 

Меню Библиотека

 

Команды этого меню предоставляют пользователю необходимые средства для работы с библиотекой сечений.

Рис 5.12.  Меню Библиотека.

 

Команда Добавить в библиотеку

 

Команда Библиотека | Добавить в библиотеку вызывает окно диалога Добавить сечение в библиотеку, которое позволяет добавить нарисованное сечение в билиотеку сечений. См. Главу 3.

 

Команда Получить из библиотеки

 

Команда Библиотека | Добавить в библиотеку вызывает окно диалога Библиотека, которое позволяет загрузить в редактор сечение из библиотеки. См. Главу 3.

Глава 6

Метод Конечных Элементов

 

О методе конечных элементов

Теоретическая основа

 

Основная идея метода заключается в том, что конструкция моделируется путем разбиения ее на области (конечные элементы), в каждой из которых поведение конструкции описывается с помощью отдельного набора выбранных функций, представляющих напряжения и перемещения в указанной области.

 

Типы конечных элементов

·Стержень

·4-х угольная Пластина

·3-х угольная Пластина

 

Системы координат. Все координаты узлов задаются относительно глобальной системы координат. Каждый элемент имеет собственную локальную систему координат. Нагрузки на стержень задаются как в системе координат стержня, так и в глобальной системе. Нагрузки на пластину задаются только в локальной системе координат.

 

Степени свободы. Узел имеет шесть степеней свободы. Стержень имеет 12 степень свободы. Пластина 18 или 24. Опоры уменьшают количество степеней свободы узла.

 

Моделирование с помощью КЭ

 

Углы четырех-угольного элемента должны быть ближе к 90°. Углы трех-угольного элемента должны быть ближе к 60°. Углы не должны превышать 180°.

 

Примеры недопустимых конечных элементов

 

 

При выводе соотношений для пластинчатых элементов была использована теория тонких пластин, которая предполагает, что толщина пластины в 5 и более раз меньше линейных размеров пластин.

 

 

Рейсшина Показать/Убрать - команда включает отключает использование рейсшины.

 

Ускоренный выбор:

 

+Phi - команда увеличивает угол j видовой плоскости.

 

Ускоренный выбор:

 

-Phi - команда уменьшает угол j видовой плоскости.

 

Ускоренный выбор:

 

+Theta - команда увеличивает угол q видовой плоскости.

 

Ускоренный выбор:

 

-Theta - команда увеличивает угол q видовой плоскости.

 

Ускоренный выбор:

 

Увеличить Масштаб - команда увеличивает масштаб изображения.

 

Ускоренный выбор:

 

Уменьшить Масштаб - команда уменьшает масштаб изображения.

 

Ускоренный выбор:

 

Увеличить в Окно - команда изменяет масштаб вида так, чтобы вся конструкция помещалась в область окна.

 

Ускоренный выбор:

 

Динамическое вращение - команда включает режим динамического вращения видом. Первый щелчок мыши включает вращение, движение мыши по вертикали и горизонтали вращают вид на углы q и j соответственно. Второй щелчок завершает поворот. Правый щелчок отменяет поворот и возвращает вид в начальное состояние.

 

Ускоренный выбор:

5.4.1. Команда Выбрать / Изменить.

Данная команда переводит редактор в режим выбора элементов - стержней или узлов. Для выбора элемента щелкните левой кнопкой мыши вблизи нужного элемента. Выбранный элемент изображается другим цветом. Если выбрав один элемент, вы выбираете следующий, то предыдущий элемент перестает быть выбранным. Вы можете выбрать несколько элементов одновременно, если выбирая будете удерживать кнопку SHIFT. Для того чтобы отменить выбор элемента, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши.

Данный режим позволяет Вам также двигать выбранные элементы, для этого, нажав левую кнопку мыши, тащите выбранные элементы по экрану. Отпустив кнопку, вы зафиксируете новое положение выбранных элементов в пространстве.

Вы можете также использовать режим привязки, если хотите присоединить выбранные элементы к какому-то конкретному узлу. Для использования режима привязки Вам необходимо взяться за тот узел, который вы хотите присоединить и тащить выбранные элементы по экрану так, чтобы этот узел попал в зону чувствительности того узла, к которому Вы хотите присоединить элементы. В результате выбранные элементы сдвинутся и связываемые узлы соединятся. При этом автоматически соединяются все совпадающие в результате этой операции узлы (Рис. 22).

Следует помнить, что в случае, если какие-либо узлы в видовой плоскости совпадают, то выбирается тот узел, который лежит ближе к видовой плоскости. Для того чтобы выбрать конкретный узел, необходимо передвинуть видовую плоскость так, чтобы этот элемент находился к ней ближе всех остальных или же использовать плоскость, где проекции узлов не совпадают.

Ускоренный выбор:                 

 

 

Рис. 22  Пример операции переноса

 

Выбрать Группу - команда переводит редактор в режим выбора группы элементов. Для выделения группы необходимо нарисовать в любом из видов вспомогательный прямоугольник чтобы он охватил все элементы, которые должны быть выбраны. Первое нажатие кнопки мыши задает первый угол прямоугольника, второе противоположный. Правый щелчок мыши отменяет команду.

 

Ускоренный выбор:

 

Рис 2.20 Диалоговое окно Удалить

Пластина | Разбить Пластину - команда устанавливает режим разбиения пластины на более мелкие. Режим позволяет разбить пластину или группу пластин. Количество элементов задает количество элементов по двум направлениям в системе координат пластины. Тип элемента позволяет задать тип элемента. После разбивки исходная пластина удаляется.

 

Рис 2.22 Диалоговое окно Параметры Разбиения

 

Ускоренный выбор:

 


email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Каталог-Молдова - Ranker, Statistics

Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов