SCAD - Проектно-вычислительный комплекс Structure CAD (SCAD) для расчета конструкций методом конечных элементов - файл n1.doc

приобрести
SCAD - Проектно-вычислительный комплекс Structure CAD (SCAD) для расчета конструкций методом конечных элементов
скачать (3820.1 kb.)
Доступные файлы (22):
n1.doc3919kb.25.03.2005 02:19скачать
n2.doc30kb.20.07.2005 16:09скачать
n3.doc104kb.20.07.2005 16:21скачать
n4.doc918kb.22.07.2005 10:32скачать
n5.doc49kb.03.08.2005 23:08скачать
n6.doc135kb.02.09.2005 17:32скачать
n7.doc55kb.02.09.2005 17:39скачать
n8.doc8739kb.07.09.2005 12:51скачать
n9.doc373kb.07.09.2005 13:18скачать
n10.doc50kb.27.09.2005 18:59скачать
n11.doc1568kb.01.10.2005 16:11скачать
n12.doc3579kb.02.10.2005 11:43скачать
n13.doc4146kb.02.10.2005 16:04скачать
n14.doc486kb.25.03.2005 16:44скачать
n15.doc313kb.31.03.2005 23:26скачать
n16.doc1198kb.01.04.2005 00:02скачать
n17.doc59kb.01.04.2005 09:30скачать
n18.doc1216kb.01.04.2005 11:23скачать
n19.doc1507kb.20.04.2005 19:04скачать
n20.doc224kb.20.07.2005 15:53скачать
n21.doc81kb.02.10.2005 15:42скачать
n22.doc20kb.02.10.2005 16:27скачать

n1.doc


I. Structure CAD для “ЧАЙНИКОВ”


Начинающий не должен смущаться, если он обнаружит, что у него не хватает предварительных знаний даже для чтения предварительных сведений.

П. ХАЛМОШ

I. Structure CAD дляЧАЙНИКОВ


Если Вы уже работали в среде MS Windows 95/NT, то у вас вряд ли возникнут затруднения при работе с комплексом. Элементы управления, доступ к данным, операции с окнами (допустимость одновременного присутствия нескольких окон, понятие активного окна и способы активизации, возможность перемещения окна и т.п.) не отличаются от многих других программ, придерживающихся “правил игры”, установленных для Windows. Для тех, у кого это – первая встреча с Windows, ниже дается описание операций и элементов управления, которые используются в комплексе SCAD.







Рис. 1.1. Общий вид рабочего окна комплекса SCAD

Мышь

Windows ориентирована на работу с мышью и поэтому большинство операций выполняется с ее помощью. Основные функции выполняются левой кнопкой мыши. Нажатие этой кнопки инициализирует операцию, выбранную в меню, или “вдавливает” изображенную на экране кнопку, на которую указывает курсор. Операция “дважды нажать левую кнопку мыши” или “двойной щелчок” подразумевает двойное нажатие этой кнопки с очень коротким интервалом (интервал можно установить при настройке среды Windows). В SCAD используется и правая кнопка мыши, о чем подробно будет рассказано ниже.

Курсоры

Мышь управляет курсорами. В комплексе исполь­зуются четыре типа курсора:

стандартный курсор – для выбора функции, режима или операции;

перекрестье с центральной мишенью – для выбора одного узла или элемента;

перекрестье с изображением прямоугольника – для выбора группы узлов или элементов при помощи рамки прямоугольной формы;

перекрестье с изображением произвольного много­уголь­ника – для выбора группы узлов или элементов при помощи рамки произвольной формы.

В тех случаях, когда выполняемая операция длится долго, на экран выводится курсор “ожидания” – песочные часы. После завершения операции возвращается прежний курсор.

Меню

Меню расположено в верхней части окна SCAD под заголовком (рис.1.1) и содержит разделы, набор которых зависит от установленного режима работы. Под выражением “Выбрать в меню раздел …” подразумевается следующая последо­вательность операций:

Меню окна управления проектом

Меню состоит из трех разделов – Проект, Опции, Справка.

Проект


В разделе Проект заложены такие операции:

Новый проект – создание нового проекта;

Открыть проект – чтение ранее созданного проекта;

Прочитать проект из текстового формата (DOS) – загрузка файла исходных данных, созданного средствами операционной системы DOS;

Прочитать проект из текстового формата (Windows) – загрузка файла исходных данных, созданного средствами операционной среды Windows;

Импорт DXF файла – загрузить схему, созданную средствами AutoCAD и представленную в формате DXF;

Сохранить проект – записать проект в файл, не меняя имени файла;

Сохранить проект как… – записать проект в файл с новым именем;

Сохранить данные в виде текста – преобразование данных из внутренних форматов проекта в текстовой файл в форматах входного языка (полученный файл, естественно, считается созданным средствами Windows);

Закрыть проект – закрыть текущий проект;

Выход – завершение работы с программой.

В нижних строках меню записаны имена файлов последних пяти проектов, с которыми работал пользователь. В тех случаях, когда предполагается работа с одним из этих проектов, достаточно выбрать его из меню.

Опции


Раздел Опции содержит следующие операции:

Единицы измерения – вызывает диалоговое окно установки единиц измерения. Режим назначения единиц измерения может быть использован только при создании нового проекта. В других случаях – это лишь информация о сделанных назначениях;

Установки принтера – для выбора типа принтера и назначения характеристик вызывается стандартная процедура Windows;

Назначение рабочих каталогов – вызываемое в этом режиме диалоговое окно Определение рабочих каталогов SCAD позволяет указать имена каталогов, откуда следует взять проект и куда следует помещать рабочие файлы и результаты. Изменить назначение каталогов можно только при условии, что ни один проект не активен, т.е. перед вызовом операции следует предварительно закрыть активный проект (операция Закрыть проект в меню Проект);

Идентификационные данные проекта – этой операцией открывается диалоговое окно Идентификация проекта, в котором можно ввести или изменить ранее заданную информацию о проекте;

Настройка графической среды – в одноименном диалоговом окне, которое открывается после указания на этот пункт меню, назначаются параметры настройки графической среды. Они предусматривают установку или отключение режима раздельного отображения пластинчатых элементов, назначение отступа между концом элемента и узлом при объемном отображении профилей стержневых элементов, необходимость “заливки” распределенной нагрузки на стержневых элементах, назна­чение точности оценки совпадающих узлов, указание коли­чества значащих цифр при графическом отображении результа­тов расчета, а также параметры управления анимацией переме­ще­ний узлов по результатам статического и динамического расчетов и др. Подробнее см. раздел 8.3 “Настройка графической среды”;

Параметры расчета – активизация этого пункта меню вызы­вает одноименное диалоговое окно установки параметров расчета, которые запоминаются и будут использоваться всякий раз при выполнении расчета по вновь созданному проекту.

Справка


Раздел Справка содержит пункты меню, позволяющие полу­чить справочную информацию о комплексе в целом и подроб­ную информацию о подготовке исходных данных, чтении результатов, управлении режимами и т.п. Кроме того в этом разделе выполняется перерегистрация – ввод нового кода ключа защиты.
Меню препроцессора и постпроцессора

Меню состоит из пяти разделов – Проект, Файл, Опции, Операции, Сервис и Справка.

Проект


Пункты раздела Проект те же, что и в меню окна управления проектом.

Файл

В разделе Файл выполняются следующие операции:

Предварительный просмотр – позволяет просмотреть графические материалы перед выводом на печать. Включает два варианта – Альбомный и Книжный, которые соответствуют одноименным опциям установки принтера;

Печать – активизация режима печати;

Выход из режима – выход из препроцессора и переход в окно управления проектом (дерево проекта).

Опции


Раздел Опции содержит следующие операции:

Восстановить исходное положение фильтров – используется в тех случаях, когда в результате изменения разрешающей способности экрана окно с фильтрами оказывается вне зоны экрана;

Единицы измерения – показывает установленные для данного проекта единицы измерения (носит информационный характер);

Установки принтера – для выбора типа принтера и назначения характеристик вызывается стандартная процедура Windows;

Настройка графической среды – аналогична одноименной операции в меню окна управления проектом;

Установка экранных шрифтов – эта операция вызывает диалоговое окно Установка шрифта и позволяет выбрать вид шрифта, его стиль и размер и цвет для отображения различной информации (номера узлов и элементов, типы жесткости, типы элементов и т.п.) на экране и для печати;

Настройка панели фильтров – выполняется настройка панели фильтров отображения;

Настройка панели визуализации – выполняется настройка панели фильтров визуализации;

Установка шрифта закладок – эта операция позволяет изменить вид и размеры шрифта закладок инструментальной панели.

Операции


Раздел Операции содержит пункты меню, которые дублируют кнопки активного раздела инструментальной панели.

Сервис

Раздел Сервис в меню препроцессора используется для вызова программ расчета коэффициентов упругого и деформируемого оснований, а также различных калькуляторов (стандартного калькулятора Windows, формульного кальку­лятора, преобразователя единиц измерений).

В постпроцессоре из этого раздела меню можно вызвать наряду с калькуляторами и справочные таблицы с характеристиками бетона и арматуры.

Справка

Раздел Справка содержит пункты, позволяющие получить справочную информацию о комплексе в целом и подробные сведения о подготовке исходных данных, чтении результатов, управлении режимами и т.п.


Инструментальная панель

Размещается под меню и содержит разделы с элементами управления, набор которых зависит от установленного режима. Переключение страниц выполняется указанием курсора на “закладки" с наименованием разделов. Функции и режимы инструмен­тальных панелей пре- и постпроцессора описаны в соответ­ствующих разделах.

Диалоговые окна

В тех случаях, когда для выполнения операции требуются дополнительные данные или установки, на экран выводится соответствующее диалоговое окно. Диалоговые окна включают различные элементы управления – таблицы, кнопки, поля ввода, списки и т.п. Ввод, удаление или изменение данных выполняется с клавиатуры. Если выход из диалогового окна выполняется нажатием кнопки ОК, то все выбранные установки запоминаются. Если для выхода использована кнопка Cancel (Отмена), то новые установки не сохраняются и при работе будут использоваться выбранные ранее или принимаемые по умолчанию.

Фильтры

Служат для управления отображением расчетной схемы. С помощью фильтров отбираются и фиксируются некоторые однотипные объекты расчетной схемы, с которыми предполагается организовать работу (например, с помощью фильтра можно из всех стержней отобрать только верти­кальные), назначаются вид и правила отображения характери­стик и атрибутов расчетной схемы, а также узлов и элементов. Для более детальной настройки фильтров используются диалоговые окна, которые вызываются указанием курсора на панель фильтров после нажатия правой кнопки мыши.

Панель Фильтры отображения оформлена в виде специального окна, которое содержит набор кнопок для выбора параметров отображения и устанавливается (или закрывается) кнопкой , размещенной в разделе Управление инстру­мен­­тальной панели. Это окно может иметь любые размеры и находиться в любой части экрана.

Кроме фильтров управления отображением, есть фильтры управления выбором узлов и элементов. Эти фильтры доступны в диалоговом окне Выбор узлов и элементов.

Более подробно работа с инструментальными панелями и фильтрами рассматривается в разделе 8.2.

Пиктограммы

В инструментальных панелях для инициализации операций используются кнопки с пиктограммами (или как их называют в Windows – иконами). Ограниченное пространство кнопки не всегда позволяет сделать пиктограмму адекватной смыслу операции, которую она символизирует. Для облегчения освоения комплекса и упрощения работы с ним используются различные средства. Во-первых, это информационная строка, в которую в момент попадания курсора в поле кнопки выводится краткое описание соответствующей кнопке операции. Во-вторых, это приведенная ниже система символических изображений в пиктограммах, которая отражает суть операции и является общей для всего комплекса.

– ОК – выполнить операцию

– отказ от выполнения уста­новленной опера­ции

– восстановить исходный вид схемы

– запомнить загружение

– функции работы с элемента­ми

– буква “R” – жесткостные характеристики

– функции работы с узлами

– знак “плюс” – добавление узлов или элементов

– стрелка влево – возврат удален­ных узлов или элементов

– знак “минус” – удаление узлов или элементов

– знак “деление” – дробле­ние эле­ментов

– буква “С” – создание схемы или контура

– “вопросительный знак” – отображение или получение ин­формации
Если в правом нижнем углу пиктограммы изображена черная стрелка, направленная вправо, например , то это означает, что при нажатии на кнопку будет раскрыта группа кнопок управления соответствующим режимом.

Рекомендации по настройке среды Windows

Для того чтобы при работе с комплексом SCAD не возникало лишних проблем, желательно настроить среду Windows. Наилучшие результаты дает стандартная цветовая гамма, предлагаемая разработчиками Windows. Если пользователь все же решил сменить цвета, то не рекомендуется выбирать очень яркие. На их фоне могут плохо читаться элементы управления, особенно пиктограммы в кнопках.

Обязательно обратите внимание на настройку монитора. Рекомендуется использовать мониторы с экраном не менее 15”. Для них оптимальной является разрешающая способность 1024*768 точек, хотя можно работать и в режиме 800*600. Для мониторов больших размеров можно исполь­зовать и более высокую разрешающую способность. В любом случае, “решающее слово” за техническими возможностями дисплея и установленной в машине видеокартой.

Выбор цветовой шкалы также определяется характеристиками видеокарты. Для получения качественного изображения не рекомендуется устанавливать менее 256 цветов. При анализе изополей изображение очень высокого качества можно получить при цветовой шкале с большим количеством цветов.

При выборе шрифта следует помнить, что от размера шрифта зависят размеры диалоговых окон. При установленном разрешении экрана 800*600 точек настройка монитора на крупный шрифт может привести к тому, что некоторые окна не будут целиком помещаться на экране. В то же время при разрешении 1600*1240 мелкий шрифт будет трудно читаемым.

Кроме стандартных средств настройки среды в комп­лексе SCAD реализованы и внутренние функции настро­йки. Их описание приводится ниже.

Загрузка комплекса

Включаем компьютер и шаг за шагом начинаем выполнять описанные ниже действия. Уже через час вы почувствуете, что умеете или, по крайней мере, понимаете, как работать с комплексом SCAD для Windows.

Для того чтобы начать работу с комплексом, необходимо установить курсор на пиктограмму SCAD и дважды нажать левую кнопку мыши. На фоне окна инициализации появится изображение заставки (рис.1.2). Загрузка комплекса продолжается несколько секунд. В течение этого времени на экране установлен курсор “ожидания” в виде песочных часов (если, конечно, на вашем компьютере он не заменен на более экзотический). Об окончании загрузки сигнализирует смена курсора ожидания на рабочий курсор – стрелку.

Рис. 1.2. Окно инициализации Structure CAD
Окно инициализации содержит меню и инструмен­тальную панель с кнопками управления. Меню состоит из трех разделов – Проект, Опции и Справка, описанных выше.

Инструментальная панель окна инициализации содер­жит пять кнопок. Четыре первые кнопки дублируют аналогич­ные функции раздела меню Проект, позволяя выполнить соответствующие операции более коротким путем.

В тех случаях, когда действие, вызываемое нажатием кнопки, недоступно (например, сохранение проекта до того, как он был создан или открыт) – пиктограмма кнопки отобра­жается в светло–серых тонах (серая кнопка).

  завершение работы

  создание нового проекта

  открытие ранее созданного проекта

  сохранение проекта

  полноэкранный режим работы



Серые” кнопки будут появляться всякий раз, когда какой-либо режим, функция или операция не могут быть выполнены.


1.1 Создание нового проекта




Для создания нового проекта установите курсор на одноименную кнопку раздела Управление инструментальной панели и нажмите левую кнопку мыши. На экране появляется диалоговое окно Новый проект (рис. 1.1.1), в котором задается информация о проекте: наименование, объект, заказчик и т.п., а также назначается тип расчетной схемы. Диалоговое окно Новый проект, как и большинство других диалоговых окон, имеет три командные кнопки: OK, Отмена и Справка.




Рис. 1.1.1. Диалоговое окно
,Новый проект
OK – нажимается после завершения работы с диалоговым окном и закрывает его с автоматическим сохране­нием всей введенной информации.

Отмена – выполняется выход из окна без сохранения введенной информации.

Справка – обращение к справочной информации.

Кнопка Единицы измерения используется в тех случаях, когда единицы измерения, которые предполагается использовать при подготовке данных и выполнении расчета, отличаются от установленных по умолчанию.

Обратите внимание на возможность выбора Типа схемы из списка, приведенного на рис. 1.1.2. Тип схемы определяет состав и максимальное количество степеней свободы в узлах расчетной схемы и характеризует особенности ее напряженно–деформированного состояния. Назначаемый тип схемы должен включать все необходимые степени свободы для используемых в схеме конечных элементов. По умолчанию устанавливается тип 5 – система общего вида.




Рис. 1.1.2. Список выбора типа схемы

В правой части окна Новый проект расположены кнопки для выбора норм проектирования железобетонных и металлических конструкций.

При нажатии кнопки ОК в диалоговом окне Новый проект на экран выводится стандартное окно Сохранение проекта. В этом окне задается имя файла, которое будет присвоено файлу проекта, всем служебным файлам и файлам с результатами, порождаемым в процессе работы комплекса.

После небольшой паузы, связанной с регистрацией нового проекта в системе, управление передается Дереву проекта (рис. 1.1.3), которое содержит четыре раздела первого уровня, фактически – этапы решения задачи: Исходные данные, Расчет, Результаты и Конструирование. Эти разделы содер­жат ссылки на разделы второго уровня, которые детализируют выполняемые операции, например, Расчетная схема, Линейный расчет или Печать таблиц. Разделы Расчетная схема и Специаль­ные исходные данные включают подразделы с перечнем исходных данных.



Рис. 1.1.3. Дерево проекта
Дерево проекта отобра­жает состояние проекта, т.е. наличие или отсутствие в проекте соответствующего вида данных, а также доступность функций, например, расчета или анализа данных. Из Дерева проекта можно инициализировать любую функцию – ввод данных, расчет или графический анализ результатов. Для этого доста­точно установить курсор на наименование соответству­ющей ветви Дерева проекта и нажать левую кнопку мыши. Кроме того, Дерево проекта иллюстрирует структуру комплекса.

Раздел Управление инструментальной панели препроцессора

Работу по созданию нового проекта начнем с формирования расчетной схемы. Для этого установим курсор на раздел Расчетная схема Дерева и нажмем левую кнопку мыши. Управление будет передано графическому препроцес­сору, с помощью функций которого и выполняется синтез расчетной схемы. Инструментальная панель препроцессора содержит различные функции создания геометрии схемы, назначения граничных условий, нагрузок и др. После старта препро­цес­сора в инструментальной панели активен раздел Управление инструментальной панели препроцессора (рис. 1.1.4).

Рис. 1.1.4. Раздел Управление инструментальной панели препроцессора
В этом разделе расположены четыре кнопки, дубли­ру­ющие одноименные операции меню Проект, а также допол­ни­тельные кнопки:

Печать – обеспечивает вывод на принтер установленного на экране изображения схемы;

Выход в Дерево проекта – после нажатия на эту кнопку пре­­про­­цессор закрывается и управление передается Дереву проекта;

Исключение из проекта удаленных узлов и элементов   используется в тех случаях, когда работа по созда­нию схемы закончена и нет необходимости сохранять инфор­ма­цию об удаленных узлах и элементах. После активи­зации этой функции все удаленные объекты из схемы исклю­ча­ются, а остав­шиеся получают новые номера (Упаковка данных).

Показать/скрыть фильтры – с помощью этой кнопки мож­­но убрать или вернуть на экран панель с фильтрами.

Показать/скрыть панель управления визуализацией – с помощью этой кнопки панель можно убрать с экрана или вернуть на экран.

Сохранение образа экрана – после активизации этой функции сохраненяется текущее отображение схемы в формате Windows метафайла (файл с расширением WMF). Полученное изображение можно поместить в отчет с результатами расчета.

Сохранение фрагмента схемы – позволяет сохранить видимый на экране фрагмент расчетной схемы в виде самостоятельного проекта.


1.2 Синтез схемы, расчет и анализ результатов

Приводится “экспресс-описание” функций форми­ро­ва­ния расчетной схемы, выполнение расчета и анализ результатов. Выполнив шаг за шагом описанные ниже действия, мы создадим простейшую схему, не вдаваясь в подробности, связанные с ее модификацией, и используя при этом только стандартные возможности комплекса. Наша цель – освоить принципы управления.

Операции синтеза расчетной схемы и анализа резуль­татов расчета реализованы в единой графической среде. Расположение элементов управления и собственно управле­ние комплексом в окнах этих режимов одинаково. Отличается только набор функций.
Ввод параметров расчетной схемы

Установим курсор на закладке Схема и нажмем левую кнопку мыши. В поле инструментальной панели находятся кнопки создания различного вида расчетных схем. Нажмем на первую из них – Генерация прототипа рамы.

кнопка Генерация прототипа рамы.

На экран выводится диалоговое окно выбора конфигурации рамы (рис.1.2.1).
Рис.1.2.1. Диалоговое окно

Выбор конфигурации рамы
Для назначения прототипа рамы достаточно указать курсором на пиктограмму с изображением прототипа (или на кнопку справа от него) и нажать левую кнопку мыши.

В начальном состоянии активна кнопка выбора много­этаж­ной многопролетной рамы. Подтвердим выбор нажатием кнопки ОК.

В появившемся диалоговом окне Задание параметров регулярной рамы (рис. 1.2.2) выполняется ввод геометрических размеров рамы, назначаются жесткости элементов и наклады­ваются связи в узлах. Для ввода размеров используются две таб­лицы: левая – для описания пролетов и правая – для описания этажей.
Рис.1.2.2. Диалоговое окно

Задание параметров регулярной рамы
В качестве учебной схемы используем пример, приведенный на рис. 1.2.3. Введем в таблицу описания пролетов три пролета по 6 м, а в таблицу описания этажей – двенадцать этажей по 4 м и один этаж высотой 2.8 м (рис.1.2.3).

После ввода геометрических параметров рамы можно задать связи в узлах (закрепить схему), описать жесткостные характеристики элементов, а также установить тип конечных элементов. Для задания связей воспользуемся набором кнопок, установленных в правой части диалогового окна. Активизируем кнопки X, Z и Uz, что означает назначение связей по соответствующим направлениям. Для ввода жесткостных харак­те­ристик колонн и ригелей служат кнопки Колонны и Ригели, а для назначения типов элементов – кнопка Назначение типа КЭ.





Рис. 1.2.3. Расчетная схема
Работа с таблицами

Для ввода табличной информации в диалоговых окнах используются универсальные таблицы. При вводе числовых данных в таблицы необходимо соблюдать следующие правила:


Ввод жесткостных характеристик элементов

При задании параметров рамы предполагается, что введенные значения жесткостных характеристик колонн назначаются всем колоннам. Аналогично назначаются жесткости всем ригелям. Для ввода жесткостных характеристик колонн нажмем на кнопку Колонны и выполним операции назначения в появившемся много­страничном диалоговом окне Жесткости стержневых элементов (рис. 1.2.4).
Рис. 1.2.4. Диалоговое окно
Жесткости стержневых элементов
На первой странице этого окна (Выбор типа жесткости) следует активизировать опцию Параметрические сечения, т.е. жест­костные характеристики элементов будут вычисляться автома­тически в зависимости от формы и размеров заданного сечения. После этого укажем на закладку Параметрические сечения и зададим характеристики сечения колонн (рис. 1.2.5).




Рис. 1.2.5. Страница
Параметрические сечения

Порядок работы следующий:

После выполнения последней операции управление вновь перейдет к диалоговому окну задания параметров рамы (рис. 1.2.2). Нажмем кнопку Ригели и выполним описанные выше действия для назначения жесткостных характеристик ригелей. Обратите внимание на рис. 1.2.3 – ригели в отличие от колонн имеют тавровое сечение.
Назначение типов конечных элементов

При генерации рамы для всех элементов автоматически устанавливается тип элемента, соот­ветствующий Типу схемы, назначенному при создании проекта. Для смены типа элемента нажмем кнопку Назначение типов конечных элементов и в появившемся диалоговом окне (рис. 1.2.6) выберем необхо­димый тип. В нашем случае – тип 2 (стержень плоской рамы).




Рис. 1.2.6. Диалоговое окно
Назначение типа элемента
При назначении типа элемента обратите внимание на информацию, помещаемую слева от пиктограммы с изображе­нием элемента.

После установки типа элемента нажмем кнопку ОК и вернемся в диалоговое окно Задание параметров регулярной рамы.
Генерация схемы

Так как все параметры рамы определены, то после нажатия кнопки ОК выполняется генерация расчетной схемы. Здесь следует отметить, что процесс генерации, т.е. запись всех данных о расчетной схеме в память, может занимать некоторое время (2-3 с) и нам следует подождать, пока созданная нами схема не появится на экране (рис.1.2.7).



Рис. 1.2.7. Расчетная схема рамы
После того, как схема создана, можно воспользоваться фильтрами управления отображением (см. рис. 1.1) и получить информацию о номерах узлов и элементов, типах жесткости и типах элементов. Для этого следует активизировать соответ­ствующие кнопки на панели фильтров, показанные ниже.


– номера элементов

– типы элементов

– связи

– номера узлов

– типы жесткости

– отображение узлов

Если нажать все кнопки одновременно, информации на схеме может оказаться слишком много для зрительного анализа. Удобнее выводить информацию одного вида. При нажатии кнопки фильтров (она как бы “утапливается”) соответствующая ей информация выводится на экран. При повторном нажатии кнопка “отжимается” и информация скрывается.

На рис. 1.2.7 приведена полученная расчетная схема с отображением на ней меток узлов, их номеров и мест установки связей.

В результате проделанной работы сформирована расчетная схема, заданы связи в узлах, назначены типы конечных элементов и их жесткостные характеристики. Для того чтобы выполнить расчет, осталось задать нагрузки.
Выбор элементов

Операции назначения каких-либо параметров узлам или элементам (в данном случае – значений нагрузки) выполняются только для выбранных объектов. Выбрать – это значит указать курсором на объект и нажать левую кнопку мыши, после чего объект маркируется (отмечается) красным цветом.

По умолчанию активным является курсор для выбора одного узла или элемента – перекрестье с мишенью. Для указа­ния элементов, к которым прикладывается нагрузка, можно воспользоваться им. Но в этом случае следует последо­вательно выбирать каждый элемент. Если параметры назнача­ются одновременно нескольким элементам, то удобнее воспользоваться одним из курсоров с рамкой – прямоугольной или полигональной. Переключение на курсор другого вида выполняется с помощью кнопок, расположенных в нижнем левом углу окна, или в диалоговом окне Выбор узлов и элементов (рис. 1.2.8). Это окно открывается нажатием правой кнопки мыши в рабочем поле. Кроме назначения вида курсора в этом окне можно установить и правила выбора элементов в зависимости от их положения в схеме (фильтры выбора).




Рис. 1.2.8. Диалоговое окно

Выбор узлов и элементов

Порядок действий следующий:

В результате окно закроется и на экране появится выбранный курсор. Так как была нажата кнопка Вертикальные элементы, то при охвате рамкой всей схемы выбраны будут только колонны. При активной кнопке Горизонтальные элементы выбираются только ригели. При использовании курсоров-рамок выбираются только те элементы, все узлы которых попали в рамку.

При повторном указании на выбранный объект выбор отменяется.
Задание нагрузок

Функции задания нагрузок содержатся в разделе Загружения инструмен­тальной панели (рис. 1.2.9).




Рис. 1.2.9. Раздел Загружения инструментальной панели препроцессора

Режим задания нагрузок включает функции, обеспечивающие автоматическое формирование собственного веса конструкции, задание динамических и статических нагрузок различного вида на узлы и элементы схемы, сохранение назначенных нагрузок в виде схем загружений или групп нагрузок.

Зададим нагрузки на учебную расчетную схему в виде двух загружений:

Загружение 1 – описывает постоянную нагрузку на перекрытиях и покрытиях и собственный вес колонн, которые задаются как равномерно распределенная нагрузка на ригели – 4.36 т/м, и равномерно распределенная нагрузка на колонны – 0.66 т/м. Нагрузки задаются по направлению оси Z общей системы координат;

Загружение 2 – описывает временную с пониженным нормативным значением нагрузку. Задается аналогично загружению 1, но с другими значениями нагрузок – соответственно 3.57 и 0.54 т/м.

Для задания этих нагрузок воспользуемся следующими кнопками инструментальной панели:

ввод нагрузок на стержневые элементы;

очистка текущего загружения или группы;

запись загружения.

Для ввода нагрузок необходимо выполнить следующие операции:


Рис. 1.2.10. Диалоговое окно
Задание местных нагрузок на стержневые элементы

Если активизировать фильтр отображения распреде­лен­ных нагрузок , то введенные нагрузки будут показаны на расчетной схеме. При включенном фильтре визуализации значений нагрузки рядом с нагрузкой будет показано ее значение.

Фрагмент расчетной схемы с отображением заданных нагрузок показан на рис. 1.2.11.
Рис. 1.2.11. Отображение нагрузок на фрагменте расчетной схемы

Для записи загружения надо нажать кнопку в инструментальной панели. В диалоговом окне Сохранить загружение ввести имя загружения и нажать кнопку ОК. Ввод имени не является обязательным, но эта информация позволяет лучше ориентироваться при анализе исходных данных и результатов расчета. Номер загружению будет присваивается автоматически (с согласия пользователя), о чем сообщается в специальном окне.

Перед тем, как ввести следующее загружение, восполь­зуйтесь операцией – очистка текущего загружения. При ее выполнении происходит очистка схемы от нагрузок текущего загружения. После этого можно готовить новое загружение. Если при записи загружения ему присвоить номер ранее созданного, то оно будет записано вместо него.
Для завершения ввода текущего загружения его необходимо сохранить (записать в проект).
В противном случае загружение не будет учтено при выполнении расчета.



Математика подобно жернову перемалывает

лишь то, что под него засыпают

Т. Г. Гексли

Расчет

Введенных данных достаточно, чтобы выполнить расчет учебной схемы. Для этого нам необходимо вернуться в Дерево проекта. Активизируем закладку Управление в инструментальной панели и нажмем кнопку Выйти в экран управления проектом (Дерево проекта).

В группе функций Расчет установим курсор в позицию Линейный и нажмем левую кнопку мыши. Если позиция Линейный имеет вид (“выполнение невозможно”), то расчет недоступен (рис. 1.2.12). Причиной этого, как правило, является полное или частичное отсутствие обязательных исходных данных. К ним относятся: нагрузки, жесткостные характеристики и, конечно, описание геометрии расчетной схемы. В тех случаях, когда данные отсутствуют или заданы не для всех элементов схемы (последнее касается жесткостей), пиктограмма соответствующей ветви Дерева проекта в разделе Расчетная схема содержит вопросительный знак . Если функция недоступна (например, назначение комбинаций загружений до ввода самих загружений), то ее пиктограмма в Дереве проекта включает знак “выполнение невозможно” – . Все доступные на текущем шаге работы функции помечаются пиктограммой “действие доступно” – .




Рис. 1.2.12. Фрагмент Дерева проекта
Рекомендуем перед выполнением расчета “пройтись” по Дереву проекта и убедиться в том, что все исходные данные, которые необходимо задать для расчета, действительно введены и попали в проект. В противном случае нужно вернуться к соответствующей функции подготовки данных и ввести недостающую информацию.

Так как нами создана новая схема, то перед выполнением расчета автоматически выполняется операция сохранения проекта.

Не будем подробно останавливаться на функциях управления расчетом (они рассматриваются в главе 6). Дождемся сообщения о том, что процессор (рис. 1.2.13) завершил расчет и перейдем к анализу результатов.




Рис. 1.2.13. Окно Процессора

Графический анализ результатов расчета

После завершения расчета и указания на кнопку Выход в окне процессора управление передается Дереву проекта. Если расчет завершился успешно, а мы надеемся на такой результат, так как неоднократно считали учебную задачу, то следующим шагом будет графический анализ полученного решения. Установим курсор в позицию Графический анализ раздела Результаты дерева проектов и нажмем левую кнопку мыши. При этом активизи­руется окно постпроцессора (рис. 1.2.14), инструментальная панель которо­го содержит различные функции отображения результатов расчета.



Рис.1.2.14. Окно SCAD в режиме графического анализа результатов
Анализ перемещений

Анализ перемещений выполняется с помощью функций раздела Деформации (рис. 1.2.15). Для этого необходимо выполнить следующие операции:

нажать одну из кнопок функций отображения результатов.



Рис. 1.2.15. Инструментальная панель режима анализа перемещений (Деформации)
Набор функций отображения позволяет получить различные формы представления результатов расчета перемещений. Каждой форме соответствует кнопка в инструментальной панели. При анализе перемещений от статических загружений в стержневых конструкциях можно воспользоваться кнопками:

– вывод деформированной схемы на фоне исходной;

– вывод деформированной схемы;

– вывод значений перемещений в узлах;

– цветовая индикация значений перемещений в узлах;

– восстановление исходного отображения схемы.
Анализ усилий

Вы, наверное, уже обратили внимание, что независимо от режима в комплексе сохраняется преемственность функций управления. Поэтому не будем подробно останавливаться на анализе результатов расчета усилий, а только рассмотрим инструментальную панель раздела Эпюры усилий (рис. 1.2.16).





Рис. 1.2.16. Инструментальная панель режима анализа усилий
В этом режиме для анализа усилий используются кнопки:
– вывод эпюр;
– цветовая индикация максимальных положительных значений заданного фактора;
– цветовая индикация максимальных отрицательных значений заданного фактора.
Печать результатов

В комплексе реализованы различные функции текстового представления результатов. В простейшем случае вывод информации на печать может выполняться в форматах редактора WordPad, который поставляется вместе с Windows 95. Для того, чтобы распечатать результаты расчета, следует перейти в Дерево и активизировать позицию Печать таблиц раздела Результаты. В диалоговом окне Оформление результатов расчета (рис. 1.2.17) выбираем раздел, например, Перемещения и активизируем его. Здесь следует обращать внимание на у
словные обозначения, стоящие рядом с наименованием раздела. Знаком “минус” отмечаются разделы, по которым результаты отсутствуют, значок в виде компьютера показывает, что в результате расчета получена информация по данному разделу, а значок в виде принтера показывает, что формирование таблиц результатов выполнено, их можно просмотреть и распечатать.
Рис. 1.2.17. Диалоговое окно Оформление результатов расчета

Если вам необходимо распечатать часть результатов, например, перемещения только для указанных узлов, то первой следует нажать кнопку Параметры вывода и выполнить настройку на нужные параметры.

С помощью кнопки Формирование документа выполняются операции формирования таблиц. Эту кнопку нажимаем второй.

После того, как рядом с выбранным разделом результатов появится значок “принтер”, можно нажимать на кнопку Просмотр результатов, вызывая тем самым редактор WordPad с таблицами результатов (рис.1.2.18). Чтобы редактор вызывался автоматически, необходимо выполнить назначение его вида и пути в разделе Настройка графической среды меню Опции.

Следует отметить, что существенным фактором, влияющим на представление результатов в таблицах, является выбор шрифта (Font). Удобочитаемость таблиц обеспечивают шрифты Courier (Cyrillic) или Courier New (Cyrillic), в которых все буквы и цифры имеют одинаковую ширину (так называемый непропорциональный шрифт).




Рис. 1.2.18. Представление таблицы результатов в редакторе WordPad


Черная королева покачала головой:

Вы, конечно, можете называть это чушью,но

я-то встречала такую чушь, что в сравнении

с ней эта кажется толковым словарем.

Л. Кэрролл “Алиса в стране чудес”

РЕЗЮМЕ

В главе SCAD для “ЧАЙНИКОВ” мы прошли путь от начала формирования расчетной схемы до вывода результатов расчета. Конечно, это был самый короткий из всех возможных маршрутов и большинство функций осталось вне нашего внимания. Но мы надеемся, что цель достигнута   и общие принципы работы с комплексом теперь понятны.

Активизация любых функций комплекса вполняется из Дерева проекта. При подготовке исходных данных большинство операций выполняется в такой последо­вательности:

Для мгновенного отображения результатов работы можно включить соответствующий фильтр. Это позволяет контро­лировать процесс ввода и оперативно вносить изменения в выпол­няемые действия.

При графическом анализе результатов рекомендуется действовать в такой последовательности:

Пришло время более подробно рассмотреть все многообразие реализованных в комплексе возможностей.





I. Structure CAD для “ЧАЙНИКОВ”
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации