Εισαγωγή
ο Μοντέλο πιάτων FE Ο τύπος Φορτίου Περιοχής χρησιμοποιεί το πεπερασμένο στοιχείο SkyCiv (ΦΕ) λύτης για την κατανομή του φορτίου σε μια περιοχή σε ισοδύναμα φορτία στα υποστηρικτικά μέλη του.
Το υπομοντέλο πλάκας FE κατασκευάζεται και αναλύεται αυτόματα, και το διάγραμμα διατμητικής δύναμης των μελών χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των ισοδύναμων φορτίων μελών.
Το επιφανειακό φορτίο υπομοντέλου πλακών FE προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους επιφανειακών φορτίων:
- Μπορεί να χειριστεί πολύπλοκα πολύγωνα
- Μπορεί να διανέμει φορτία σε τμήματα συνεχών μελών
- Μπορεί να χειριστεί σχήματα με ανοιχτές άκρες
Το υπομοντέλο πλάκας FE έχει τους ακόλουθους περιορισμούς:
- Τα φορτία μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα μόνο «κόλπο» (πολύγωνο) μόνο
Τρόπος υπολογισμού – Υπομοντέλο πλάκας FE
Το υπομοντέλο πλάκας FE δημιουργείται αυτόματα με τον ακόλουθο τρόπο.
Το Φορτίο Περιοχής ορίζεται από το έτσι η διαδρομή φορτίου θα ταξιδεύει μόνο σε οποιοδήποτε από τα στηρίγματα ή:
Δεδομένων αυτών έτσι η διαδρομή φορτίου θα ταξιδεύει μόνο σε οποιοδήποτε από τα στηρίγματα ή, μέλη γύρω από την περιφέρεια ανιχνεύονται και προστίθενται στο υπομοντέλο (εσωτερικά μέλη είναι δεν εντοπίστηκε ή προστέθηκε). Στο Έπρεπε να είχες, προστίθενται στηρίγματα ακίδων:
Μέσα στην περιοχή δημιουργείται ένα πιάτο. Η πλάκα είναι δικτυωμένη και εφαρμόζεται ένα φορτίο πίεσης:
Το μοντέλο λύθηκε, δίνοντας τα διαγράμματα διατμητικής δύναμης του μέλους, καθώς και υποστηρικτικές αντιδράσεις:
Τα ισοδύναμα φορτία προσδιορίζονται κοιτάζοντας το διάγραμμα διατμητικής δύναμης, καθώς και οι αντιδράσεις.
Κάθε αλλαγή σταδίου στο διάγραμμα διατμητικής δύναμης δίνει την τιμή ενός ισοδύναμου σημειακού φορτίου. Στα σημεία υποστήριξης, Ο συνδυασμός του βήματος της διατμητικής δύναμης και της δύναμης αντίδρασης χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό ενός ισοδύναμου σημειακού φορτίου.
Εργασία με Φορτία Περιοχής Μοντέλου Πλάκας FE σε Δομικό 3D
Τα φορτία επιφάνειας μοντέλου FE βρίσκονται στην περιοχή Φορτία περιοχής, Τύπος = Μοντέλο Πλάκας FE.
Απαιτούνται οι ακόλουθες είσοδοι:
- έτσι η διαδρομή φορτίου θα ταξιδεύει μόνο σε οποιοδήποτε από τα στηρίγματα ή – a list of nodes in the model.
- Οι κόμβοι πρέπει να σχηματίζουν μια κλειστή περιοχή
- Δεν είναι απαραίτητο τα μέλη να είναι παρόντα σε όλες τις άκρες
- Κάθε κόμβος πρέπει να έχει τουλάχιστον ένα μέλος συνδεδεμένο σε αυτόν
- έτσι η διαδρομή φορτίου θα ταξιδεύει μόνο σε οποιοδήποτε από τα στηρίγματα ή
- Η πίεση που θα ασκηθεί (κάθετα στην περιοχή)
- Ταυτότητα υλικού πιάτων
- ID ενός υλικού στο μοντέλο S3D, που θα χρησιμοποιηθεί για την πλάκα στο υπομοντέλο FE Plate
- Πάχος πλάκας
- Πάχος πλάκας στο υπομοντέλο FE Plate
- Φόρτωση ομάδας
- Όνομα της ομάδας φόρτωσης για αυτό το φορτίο
Κατανομή των φορτίων
Σε αντίθεση με άλλους τύπους φορτίου περιοχής, Τα φορτία της περιοχής μοντέλου πλακών FE δεν κατανέμονται αυτόματα κατά τη μοντελοποίηση, επειδή τα φορτία περιοχής μοντέλου πλακών FE πρέπει να εκτελούν τον επιλύτη πεπερασμένων στοιχείων SkyCiv.
Τα φορτία περιοχής μοντέλου FE μπορούν να διανεμηθούν χειροκίνητα από το χρήστη:
- Για ατομικό φορτίο περιοχής, χρησιμοποιώντας το κουμπί στο αριστερό μενού
- Για φορτία πολλαπλών περιοχών ταυτόχρονα, από το Ελέγξτε τις διακυμάνσεις φορτίων περιοχής
Χειροκίνητη κατανομή φορτίου επιφάνειας μοντέλου μονής πλάκας FE
Τα φορτία περιοχής μοντέλου FE μπορούν να διανεμηθούν χειροκίνητα, για ατομικό φορτίο περιοχής, χρησιμοποιώντας το κουμπί στο αριστερό μενού:
Χειροκίνητη κατανομή πολλαπλών φορτίων περιοχής μοντέλου πλακών FE
Τα φορτία περιοχής μοντέλου FE μπορούν να διανεμηθούν χειροκίνητα, για πολλαπλά φορτία περιοχής ταυτόχρονα, από το Ελέγξτε τις διακυμάνσεις φορτίων περιοχής διαλόγου. Αυτό το παράθυρο διαλόγου μπορεί να ξεκινήσει από το Εργαλεία μενού.:
Επιλέξτε τα φορτία που θέλετε να διανείμετε, και επιλέξτε "Επανυπολογισμός επιλεγμένων σειρών".
Αυτόματη κατανομή φορτίων επιφάνειας μοντέλου πλάκας Fe στη λύση
Τυχόν φορτία περιοχής μοντέλου πλακών FE που δεν έχουν κατανεμηθεί χειροκίνητα θα κατανέμονται αυτόματα όταν εκτελείται οποιαδήποτε ανάλυση.
Επιλέγω Λύσει και στη συνέχεια οποιαδήποτε επιθυμητή ανάλυση, και η διανομή θα εκτελεστεί αυτόματα.
Εισροές
Τα φορτία επιφάνειας πλακών FE έχουν διάφορες εισόδους που επηρεάζουν την κατανομή και τα προκύπτοντα ισοδύναμα σημειακά φορτία.
Πάχος πλάκας
Το πεδίο πάχους πλάκας ορίζει το πάχος της πλάκας στο υπομοντέλο FE. Γενικά, όταν χρησιμοποιείται μικρότερο πάχος, τα φορτία θα κατανεμηθούν στα γύρω μέλη.
Όταν χρησιμοποιείται μεγαλύτερο πάχος, τα φορτία θα κατανεμηθούν στις γωνίες της πλάκας.
Στην παρακάτω εικόνα, το αριστερό φορτίο περιοχής έχει πάχος 3 χιλ, και το φορτίο της δεξιάς περιοχής έχει πάχος 300 χιλ:
Όπως συζητήθηκε, φαίνεται ότι το αριστερό φορτίο περιοχής, με μικρότερο πάχος, έχει άφθονο φορτίο στο άνοιγμα του μέλους. Το φορτίο της περιοχής του δεξιού χεριού, με μεγαλύτερο πάχος έχει το μεγαλύτερο μέρος του φορτίου στις γωνίες.
Για συζήτηση των δυνάμεων ανύψωσης στις γωνίες, δείτε την ενότητα σχετικά με την «επίδραση της στρεπτικής ακαμψίας της πλάκας στην κατανομή του φορτίου».
Προηγμένες Είσοδοι
Η επέκταση της σύνθετης ρύθμισης θα αποκαλύψει τις ακόλουθες πρόσθετες ιδιότητες εισαγωγής:
- Στρεπτική ακαμψία πλακών – Ναι/Όχι
- Εάν η πλάκα στο υπομοντέλο πλάκας FE πρέπει να έχει ακαμψία στη στρέψη
- Περιστροφή άξονα πλακών – γωνία σε μοίρες
- Η περιστροφή των αξόνων της πλάκας στο υπομοντέλο της πλάκας FE
- Αριθμός τμημάτων
- Ο αριθμός των τμημάτων που χρησιμοποιούνται για τη διαίρεση των μελών, επηρεάζουν το μέγεθος των ματιών
Στρεπτική ακαμψία πλακών
Η στρεπτική ακαμψία της πλάκας στο υπομοντέλο πλάκας FE μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί χρησιμοποιώντας αυτήν την επιλογή. Εάν έχει επιλεγεί το «Όχι»., Οι ακόλουθοι συντελεστές μείωσης εφαρμόζονται στην πλάκα στο υπομοντέλο πλάκας FE:
Επίδραση της στρεπτικής ακαμψίας της πλάκας στην κατανομή του φορτίου
Η στρεπτική ακαμψία της πλάκας επηρεάζει την κατανομή των φορτίων, Ειδικότερα, εξαλείφει τις αντίστροφες δυνάμεις στις γωνίες της πλάκας. Στην παρακάτω εικόνα, εφαρμόζονται φορτία περιοχής 2 4×4 m τετράγωνα.
Το φορτίο περιοχής στα αριστερά έχει στρεπτική ακαμψία της πλάκας, το φορτίο περιοχής στα δεξιά δεν έχει στρεπτική ακαμψία πλάκας.
Μπορεί να φανεί ότι η κατανομή του φορτίου είναι διαφορετική – ειδικότερα δεν υπάρχει ανοδική δύναμη στις γωνίες του φορτίου περιοχής στα δεξιά, που δεν έχει στρεπτική ακαμψία.
Ενώ λιγότερο ακριβής στη θεωρία, Αυτό οδηγεί σε μια διανομή που μοιάζει περισσότερο με τις αμφίδρομες διανομές σχολικών βιβλίων, που μπορεί να είναι προτιμότερο σε ορισμένους χρήστες.
Περιστροφή άξονα πλάκας
Από προεπιλογή, το σύστημα αξόνων της πλάκας στο υπομοντέλο FE ορίζεται έτσι ώστε ο άξονας Χ να ευθυγραμμίζεται με τον πρώτο 2 κόμβοι που εισάγονται στο έτσι η διαδρομή φορτίου θα ταξιδεύει μόνο σε οποιοδήποτε από τα στηρίγματα ή πεδίο.
Ο άξονας της πλάκας μπορεί να τροποποιηθεί στο αριστερό μενού και εμφανίζεται όταν επιλέγεται το φορτίο περιοχής:
Η ευθυγράμμιση του άξονα της πλάκας επηρεάζει την κατανομή των φορτίων με τους ακόλουθους τρόπους:
- Τα φορτία κατανέμονται προς τα μέλη κατά μήκος της γραμμής των αξόνων λόγω της ακαμψίας κάμψης της πλάκας
- Τα φορτία κατανέμονται προς τα μέλη μακριά από τη γραμμή των αξόνων λόγω της στρεπτικής ακαμψίας της πλάκας
- Ετσι, όπου η στρεπτική ακαμψία παραλείπεται (βλέπε παραπάνω ενότητα), η περιστροφή του άξονα της πλάκας έχει μεγαλύτερη επίδραση στην κατανομή του φορτίου
Αριθμός τμημάτων
Ο αριθμός των τμημάτων χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του μεγέθους του πλέγματος, διαιρώντας το μικρότερο μήκος μέλους με τον αριθμό των τμημάτων.
Ένας μεγαλύτερος αριθμός τμημάτων δίνει ένα λεπτότερο πλέγμα, είναι πιο αργή στη διανομή, και δίνει περισσότερα σημειακά φορτία στην προκύπτουσα κατανομή.
Ένας μικρότερος αριθμός τμημάτων δίνει ένα πιο χοντρό πλέγμα, θα διανεμηθεί πιο γρήγορα, και δίνει λιγότερα προκύπτοντα σημειακά φορτία.
Για παράδειγμα, στην παρακάτω εικόνα, το τετράγωνο στα αριστερά χρησιμοποιεί 10 τμήματα, και το τετράγωνο στα δεξιά χρησιμοποιεί 20 τμήματα:
Αν η κατανομή δεν φαίνεται ικανοποιητική, προσπαθήστε να αυξήσετε τον αριθμό των τμημάτων για να έχετε μια πιο λεπτή κατανομή.
Εάν η διανομή διαρκεί πολύ, προσπαθήστε να μειώσετε τον αριθμό των τμημάτων για να επιλύσετε το μοντέλο πιο γρήγορα.
Άνοιγμα του υπομοντέλου για προβολή του υπομοντέλου πιάτου FE
Μόλις κατανεμηθεί το φορτίο περιοχής ενός μοντέλου πλάκας FE, Το υπομοντέλο πλάκας που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση της διανομής μπορεί να επιθεωρηθεί χρησιμοποιώντας το κουμπί στο κάτω μέρος του αριστερού μενού, όταν έχει επιλεγεί το φορτίο περιοχής:
Κάνοντας κλικ στο κουμπί θα ανοίξει το υπομοντέλο FE Plate σε άλλο παράθυρο.
Προειδοποιήσεις και κοινά προβλήματα
Κατά την κατανομή των φορτίων, ενδέχεται να δείτε σφάλματα ή προειδοποιήσεις. Μερικά κοινά ζητήματα παρατίθενται παρακάτω.
Μεγάλο σφάλμα μετατόπισης
Ενδέχεται να δείτε το ακόλουθο σφάλμα όταν προσπαθείτε να κατανείμετε φορτία επιφάνειας FE Plate:
Αυτό συμβαίνει επειδή η πλάκα είναι πολύ εύκαμπτη, και ο λύτης δεν μπορεί να λύσει καθόλου το μοντέλο.
Δοκιμάστε μερικές ή όλες τις παρακάτω επιλογές για να επιλύσετε το σφάλμα:
- use a thicker plate
- χρησιμοποιήστε ένα πιο άκαμπτο υλικό πλάκας
- enable plate torsion
Προειδοποίηση μεγάλης μετατόπισης
Μπορεί να εμφανιστεί παρόμοια προειδοποίηση σχετικά με τη μετατόπιση:
Σε αυτήν την περίπτωση, η πλάκα είναι πολύ εύκαμπτη και έχει παρατηρηθεί μεγάλη μετατόπιση, αλλά ο λύτης κατάφερε ακόμα να λύσει το μοντέλο.
Μπορείτε να επιλέξετε να αγνοήσετε αυτήν την προειδοποίηση, ή δοκιμάστε μερικές ή όλες τις παρακάτω επιλογές για να το επιλύσετε:
- use a thicker plate
- χρησιμοποιήστε ένα πιο άκαμπτο υλικό πλάκας
- enable plate torsion
Προειδοποίηση λείπει ενότητας
Ενδέχεται να δείτε την ακόλουθη προειδοποίηση όταν προσπαθείτε να κατανείμετε φορτία επιφάνειας FE Plate:
Αυτή η προειδοποίηση προκύπτει επειδή το τμήμα που αναφέρεται από ένα από τα μέλη που οριοθετούν το φορτίο περιοχής δεν υπάρχει στο κύριο δομικό τρισδιάστατο μοντέλο. Σε αυτήν την περίπτωση, μια προεπιλεγμένη ενότητα (100 mm x 100 χιλ, ή 4 σε x 4 σε) θα χρησιμοποιηθεί αντ 'αυτού στο υπομοντέλο φόρτωσης επιφάνειας FE Plate.
Βεβαιωθείτε ότι το τμήμα αναφοράς έχει επιλεγεί στο τμήμα Ενότητες του S3D για να επιλύσετε αυτήν την προειδοποίηση.
Προειδοποίηση αντίδρασης εντός αεροπλάνου
Ενδέχεται να δείτε την ακόλουθη προειδοποίηση όταν προσπαθείτε να κατανείμετε φορτία επιφάνειας FE Plate:
Τυπικά, αφού το εμβαδικό φορτίο είναι κάθετο στην περιοχή στην οποία εφαρμόζεται, Όλες οι αντιδράσεις στο υπομοντέλο εμβαδού φορτίου είναι κάθετες στην πλάκα υπομοντέλου.
Αυτή η προειδοποίηση υποδεικνύει ότι έχουν βρεθεί αντιδράσεις στο επίπεδο της πλάκας. Αυτό σημαίνει επίσης ότι υπάρχουν δυνάμεις διάτμησης μέλους στο επίπεδο της πλάκας.
Αυτές οι δυνάμεις εντός του επιπέδου αγνοούνται, και μόνο οι διατμητικές δυνάμεις και αντιδράσεις που είναι κάθετες στην πλάκα επιστρέφονται ως ισοδύναμα σημειακά φορτία.
Αυτό συμβαίνει επειδή οι κύριοι άξονες των μελών που οριοθετούν το φορτίο περιοχής δεν είναι ευθυγραμμισμένοι με τον κανονικό άξονα του εμβαδικού φορτίου. Αυτό συμβαίνει συνήθως γιατί:
- Τα συνδετικά μέλη χρησιμοποιούσαν ασύμμετρες τομές, π.χ. Σχήματα L
- Τα συνοριακά μέλη χρησιμοποιούν συμμετρικές τομές, αλλά έχουν μια περιστροφή που δεν είναι πολλαπλάσιο του 90 βαθμούς
Για να επιλύσετε αυτήν την προειδοποίηση, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν οι δύο παραπάνω συνθήκες.
Εναλλακτικά, μπορείτε να επιλέξετε να ανοίξετε το υπομοντέλο και να επιθεωρήσετε το σχέδιο των δυνάμεων διάτμησης και των αντιδράσεων, για να καθοριστεί εάν αυτά είναι σημαντικά.
Περίληψη
Τα φορτία επιφάνειας FE προσφέρουν έναν τρόπο κατανομής των φορτίων σε περιοχές με πολύπλοκα σχήματα, ενώ προσομοιώνουν τη συμπεριφορά των πλακών.
Θέλετε να δοκιμάσετε τα φορτία της περιοχής FE Plate? Εγγραφείτε για ένα 14 ημέρα δωρεάν δοκιμή για να δοκιμάσετε φορτώσεις περιοχής S3D και FE Plate!
