Лира. Версия 9. Руководство пользователя


Рациональная разбивка на конечные элементы - часть 2


При разбивке по рис.9.3.в результаты будут оценочными лишь для одного внешнего ряда (состоящего из треугольных элементов). На рис.9.3.г показан один из способов дальнейшего сгущения сетки конечных элементов.

 

Рис. 9.3

Воздействия на узлы фрагмента от отброшенной части конструкции нужно задавать в виде заданных перемещений, полученных в результате расчета по укрупненной схеме.

Приемы фрагментации несколько перекликаются с применением суперэлементов, однако, и те и другие имеют самостоятельное значение.

Замена пространственной схемы плоской системой

Этот прием можно продемонстрировать на примере расчета пространственного каркасного здания. Если центр масс и центр жесткости этажа совпадают, то отсутствует эффект закручивания здания от горизонтальных нагрузок, и расчетную схему такого сооружения можно представить в виде ряда плоских рам.

На рис.9.4.а изображен схематичный план конструкции этажа каркасного здания до оси симметрии. Жирными линиями наведены поперечные диафрагмы жесткости. Нужно составить расчетную схему для расчета каркаса здания с учетом сейсмических воздействий в поперечном направлении.

Здесь может быть применен такой прием: выставить поперечные рамы вместе с диафрагмами жесткости в одну линию (рис.9.4.б), объединить горизонтальные перемещения всех узлов этажа (узлы с 11 по 20, с 21 по 30, с 31 по 40). Здесь перемещения узлов 1-10 объединять не нужно, так как в защемлении они отсутствуют. Диафрагмы жесткости моделируются либо стержнями (как это показано на рис.9.4.б), либо разбиваются на конечные элементы, например, типа балки-стенки.  При объединении перемещений инерционные массы помещаются в любой узел перекрытия этажа. Величина массы равна половине величины инерционной массы всего этажа. На рис.9.4.б массы сосредоточены в узлах диафрагмы.

Рис.9.4

Замена диафрагм жесткости стержневой системой

Если диафрагма жесткости имеет отношение H/a > 6, то ее целесообразно заменить стержнем эквивалентной жесткости, а для включения этого стержня использовать абсолютно жесткие вставки.На рис 9.5 показано применение этого приема для фрагмента рамно-связевой системы в случае, если диафрагма не имеет проемов, а на рис. 9.6 - показан этот же прием, если диафрагма имеет проемы.

Рис. 9.5

Рис. 9.6

В ряде случаев такая замена может привести к  более точному решению, чем конечно-элементная модель. Если элемент имеет небольшое отношение поперечных размеров к длине, то его моделирование конечными элементами требует очень густой сетки, а моделирование стержнем является в этом случае более целесообразным.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин