Неплохим примером расчета отдельных конструкций может служить классическая монолитная балка или металлическая балка.
Для начала возьмем металлическую балку а точнее балку с монтажным стыком.
Итак открываем Revit , открываем новый проект и чертим балку и добавляем все фасонки и сварные швы. Должны получить нечто в этом духе:
Далее воспользуемся экспортом:
загружаем ANSYS WB, кликаем static structural и заходим в engineering data. Заменим structural steel (материал по умолчанию) на structural steel NL (металл с билинейной диаграммой деформирования ).
Для этого нажимаем на "учебники" сверху, появится библиотека материалов , выбираем general non-linear materials и выбираем из списка внизу structural steel NL.
Далее нажимаем желтый плюс что бы добавить этот материал в проект. Псоле этого нажимаем опять на иконку "учебников" что бы скрыть библиотеку материалов. удаляем ненужный материал structural steel (правый клик мыши на материале и выбираем "удалить"). Далее кликаем на нужный structural steel NL и ставим значения согласно хар-кам стали С245:
Кликаем return to project. Заходим в DM (geometry). Жмем file > import external geometry file и нажимаем на импортированном файлике в дереве проекта generate
Немного подумав ANSYS нам покажет такую картинку :
Закрываем design modeler (DM) и открываем model. Открываем вкладку geometry и выбираем все 14 частей , внизу подсветится желтым панель для указания материала. Указываем structural steel NL:
Далее нажимаем mesh (сетка КЭ) и меняем размер КЭ с "default" на "50" мм (лучше как можно меньше). Более подробные настройки мешера я не буду озвучивать так как это не один десяток страниц справки ANSYS, поэтому остановимся на стандартных настройках.
После необходимо задать как контактируют отдельные части конструкции друг с другом. В теории фасонки соединяются с балками только посредством сварных швов но непосредственно с самой балкой они только соприкасаются с неким коэф. трения. Поэтому идет во вкладку connection и меняем условия контакта с bonded на например frictionless. Должно получить что то в этом духе:
Осталось совсем немного , задать граничные условия , нагружение и собственно то что нам нужно найти (деформации и напряжения).
Задаем гравитационную постоянную :
Укажите направления действия в нижнем меню (по умолчания "- z" ). Далее зададим граничные условия , например жесткое защемление нашей 6 метровой балки по краям:
Выбираем 2 плоскости через клавишу shift и нажимаем apply в нижнем меню в графе geometry.
Осталось задать нагружение , например 6 тонн на центральную фасонку. Зададим силу force в H, 6 Тс = 60000 H.
И далее кликаем на вкладочку solution и выбираем что нам необходимо найти , например total deformation и maximum principial :
Ну и как финал нажимаем сверху solve, настройки решателя или gpu ускорителя так же не буду описывать в данном уроке, все оставим по стандарту. Расчет данной модели в 30 000 элементов на обычном ПК займет до 15 минут, так что запасайтесь терпением :)
И так набравшись терпением мы получаем следующие результаты:
максимальные напряжения
полные деформации
Ну и если заменить жесткое защемление на шарнирное, добавить несколько ступеней нагружения, настроить решатель, увеличить нагрузку до 10 Т = 100 000 H, уменьшить размер КЭ для лучшей сходимости нелинейного расчета, то получим вот такой результат:
Для начала возьмем металлическую балку а точнее балку с монтажным стыком.
Итак открываем Revit , открываем новый проект и чертим балку и добавляем все фасонки и сварные швы. Должны получить нечто в этом духе:
Далее воспользуемся экспортом:
загружаем ANSYS WB, кликаем static structural и заходим в engineering data. Заменим structural steel (материал по умолчанию) на structural steel NL (металл с билинейной диаграммой деформирования ).
Для этого нажимаем на "учебники" сверху, появится библиотека материалов , выбираем general non-linear materials и выбираем из списка внизу structural steel NL.
Далее нажимаем желтый плюс что бы добавить этот материал в проект. Псоле этого нажимаем опять на иконку "учебников" что бы скрыть библиотеку материалов. удаляем ненужный материал structural steel (правый клик мыши на материале и выбираем "удалить"). Далее кликаем на нужный structural steel NL и ставим значения согласно хар-кам стали С245:
Кликаем return to project. Заходим в DM (geometry). Жмем file > import external geometry file и нажимаем на импортированном файлике в дереве проекта generate
Немного подумав ANSYS нам покажет такую картинку :
Закрываем design modeler (DM) и открываем model. Открываем вкладку geometry и выбираем все 14 частей , внизу подсветится желтым панель для указания материала. Указываем structural steel NL:
После необходимо задать как контактируют отдельные части конструкции друг с другом. В теории фасонки соединяются с балками только посредством сварных швов но непосредственно с самой балкой они только соприкасаются с неким коэф. трения. Поэтому идет во вкладку connection и меняем условия контакта с bonded на например frictionless. Должно получить что то в этом духе:
Осталось совсем немного , задать граничные условия , нагружение и собственно то что нам нужно найти (деформации и напряжения).
Задаем гравитационную постоянную :
Укажите направления действия в нижнем меню (по умолчания "- z" ). Далее зададим граничные условия , например жесткое защемление нашей 6 метровой балки по краям:
Выбираем 2 плоскости через клавишу shift и нажимаем apply в нижнем меню в графе geometry.
Осталось задать нагружение , например 6 тонн на центральную фасонку. Зададим силу force в H, 6 Тс = 60000 H.
И далее кликаем на вкладочку solution и выбираем что нам необходимо найти , например total deformation и maximum principial :
Ну и как финал нажимаем сверху solve, настройки решателя или gpu ускорителя так же не буду описывать в данном уроке, все оставим по стандарту. Расчет данной модели в 30 000 элементов на обычном ПК займет до 15 минут, так что запасайтесь терпением :)
И так набравшись терпением мы получаем следующие результаты:
максимальные напряжения
полные деформации
50 мм зазор между балками должен быть ;)
ОтветитьУдалитьпочему же ?
ОтветитьУдалитьВ украинском ДБНе есть прямое указание на зазор между сварными швами, в СП аналогичного не нашел. Обычно делают зазор между балками, как это показано в справочниках конструктора для стыковых соединений на накладках.
ОтветитьУдалитьНу просто зазор может быть в 1 микрон, это ни на что не влияет , просто когда привозят 2 отправочные единицы с завода они должны нормально стыковаться без доп. подрезки на месте. Вот и привыкли все к 50 мм. А вообще это вроде из ГОСТ ноги растут , 50 мм должно быть между краями стыкуемых элементов. Но он носит рекомендательный хар-тер.
ОтветитьУдалитьЯ думаю ноги растут из сварочных швов, если два шва будут близко - получится опасный концентратор.
ОтветитьУдалитьВставлю свои 5 копеек. Зазор от 0-25мм, а вот от оси стыковки нужно в каждую сторону не проваривать по 25мм что бы не создавать концентратор напряжений. Если есть необходимость в четкой стыковке отправочных элементов, то на чертежах указывают торцы фрезеровать (или шлифовать) в зависимости назначения конструкции..
ОтветитьУдалитьА устойчивость эта балка не раньше ли потеряет, чем при 10 т?
ОтветитьУдалить