Robot Millennium (Версия 20.0). Руководство пользователя

Подождите немного. Документ загружается.

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 121 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

.1 Тип новой жесткой вставки

щение состоит из двух закладок: Абсолютная и

Относ

я величина смещения определяется с помощью указания

величи ении выбранных осей. Таким образом, определенная величина

смеще енное над элементами, для которых

был е.

льная величина смещения определяется по отношению к другим

сущ ого типа смещения является

авт

объект нным объектам, т.е. уменьшение или увеличение длины, а также

изм объекта относительно другого.

ой операции с

элементами, к которым

относи змера колонны, соединенной с

балкой ой принято относительное смещение), значение смещения будет изменяться

таким дходили друг другу.

ения нового типа абсолютного смещения поступают следующим образом:

указы

выбирают

ение (см.

рисуно

еделяют величину смещения для начального /конечного узла стержня.

3.3.6

Диалоговое окно Новое сме

ительная.

На закладке Абсолютна

ны сдвига в направл

ния не изменяется, несмотря на действие, выполн

о определено смещени

На закладке

Относите

ествующим объектам. Основной характеристикой эт

оматическая подгонка объекта к уже существующим объектам (подгонка длины выбранного

а к другим созда

енение расположения одного

ПРИМЕЧАНИЕ: При выполнении люб

тся относительное смещение (например, изменение ра

, для котор

образом, чтобы элементы по

Абсолютное смещение

Для определ

- вают название типа смещения;

- тип координатной системы, в

которой будет определено смещ

к ниже);

- опр

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 122 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

я о величинах относительных

смещений (смещения определяются на закладке Относительная).

Относительная жесткая вставка

Для определения нового типа относительного смещения поступают следующим образом:

- указывают название типа смещения;

- определяют расположение сечения или сдвига оси:

Расположение сечения

Оно позволяет автоматически определять смещение для стержней конструкции.

Смещение определяется

сдвигом оси стержня к экстремальным размерам сечения (только).

Автоматическое смещение определяется в диалоговом окне Положение по отношению к

сечению, оно открывается после нажатия на кнопку Положение сечения.

Под этой кнопкой находится информация об сдвиге сечения относительно осей

(vz,vpz,vy,vpy,0).

Смещение оси

Оно позволяет автоматически определять смещение для стержней конструкции.

Смещение определяется

с помощью указания объекта, к которому смещение будет

дополнительно относиться. Этим объектом может быть как стержень, так и плита, созданные в

конструкции. Этот тип смещения определяется в диалоговом окне Положение оси

относительно сечения, оно открывается при нажатии на кнопку Смещение оси.

Для этого типа смещения необходимо задать номер объекта отсчета. Номер

объекта

(стержня или плиты) может быть напечатан в поле редактирования, или выбранный объект

может быть указан графически.

Под этой кнопкой находится информация об объекте отсчета (сечении) и величине

сдвига: vy, vpy, vz, vpz, 0.

Дают информацию о длине стержня (уменьшение/увеличение длины в начале или в

конце стержня).

В левой части диалогового окна содержится информаци

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 123 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

тот же поворот и смещение благодаря жесткости всей связи. Смещения и повороты,

определенные для жесткой связи, могут быть ограничены выбранными степенями свободы.

Так, ли щения

могут быть блокированы, а повороты могут быть разрешены. Первый

узел н узлом (ХОЗЯИН), а остальные = подчиненными узлами (РАБ). Эта

опция олнительные атрибуты/Жесткие связи.

, независимо

от опций, выбранных в диалоговом окне

Показа

ни д ж у уз типы конечных

элемен

ься ТОЛЬКО в конструкциях, и

свободы поворота.

3.3.7 Жесткие связи

Жесткая связь используется для оделирования совершенно жестких элементов упругих

конструкций (создание жесткого тела в конструкции). Все узлы в такой конструкции имеют

один и

нейные сме

азывается главным

включена в меню Геометрия/Доп

Основная информация по созданию жестких связей в конструкции:

они требуют создания ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ узлов (но благодаря этому реальное

расположение элементов всегда видимо

ть);

о ействуют ме д лами, хотя они могут соединять любые

тов (стержневые элементы, оболочные);

жесткие связи могут использоват меющих степени

Создание жесткой связи между узлами эквивалентно введению жестких условий

совместимости относительно всех смещений в этих узлах. Все узлы, связанные с главным

узлом,

го узла с ‘жестким телом’ использует

все сте

образуют группу узлов, сравнимую с жестким телом.

ПРИМЕЧАНИЕ: Следует упомянуть, что выбор степеней свободы относится только к

второстепенным узлам жесткой связи (соединение главно

пени свободы).

Опция Жесткие связи доступна из:

- меню при выборе команды Геометрия/Дополнительные атрибуты/Жесткие

связи;

- панели инструментов при выборе иконки Создание конструкции .

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 124 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

Для создания жесткой связи в конструкции поступают следующим образом:

Режим создания вручную

• указывают главный узел (ХОЗЯИН), выбирая один из узлов графически или

напеча ле Мастер-узел;

ически или

напечатав ном

пол

но списка

выбирают тип жесткой связи из списка имеющихся;

• указывают главный узел (ХОЗЯИН), выбирая узел (или узлы) графически или

напечатав номера узлов в поле Выбор подчиненных узлов;

• определяют параметры второстепенных узлов: вектор соединения (определяющий

направление, знак и длину) и пределы (радиус сферы

R) - см. рисунок ниже. Все узлы,

расположенные в заданной области, будут являться второстепенными узлами жесткой связи.

• выбирают тип жесткой связи из списка имеющихся;

тав номер узла в по

• задают второстепенный узел (узлы), выбирая узел (узлы) граф

ер узла (узел

) в е Выбор подчиненных узлов.

Режим создания – соглас

•

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 125 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

е атрибуты/Совместимые узлы или

панели инструментов

3.3.8 Совместимые узлы

Для конструкций с пересекающимися стержнями можно получить также величины

смещений для стержней в точке их пересечения. Для этого используется опция Совместимые

узлы. Необходимо определить столько узлов с одинаковыми координатами, сколько имеется

стержней. Каждый узе принадлежит различному стержню. Эта опция доступна из меню

Геометрия/Дополнительны

. В

смягче

программе могут быть созданы следующие типы совместимых узлов: жесткие, упругие, со

нием и нелинейные.

Существует несколько способов создания совместимых узло в конструкции

Назначаемый режим - вручную

• выбирают (подсвечивают) тип совместимости в поле активных типов

совместимости, а затем переходят к окну графического просмотра программы и указыв ют узел

конструкции. Так задают совместимость в этом узле, первый свободный номер узла

конструкции будет вставлен в поле Совместимый номер уз

в :

ла

. В поле, расположенном в правой

части в выбранном узле.

Пользо заканчивать созданный

совмес

свободный номер узла конструкции будет

диалогового окна, будут представлены стержни, сходящиеся

вателю необходимо выбрать стержень, который должен

тимый узел;

• выбирают (подсвечивают) тип совместимости в поле активных типов

совместимости, а затем напечатать номер узла конструкции в поле Номер узла (это можно

сделать также графически,

поместив курсор в этом поле и указав выбранный узел в окне

графического просмотра программы). Первый

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 126 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

вставл одимо выбрать стержень,

которы

узлами вводится после открытия диалогового окна

Совме

оле

Актив

будет принят режим выбора. Можно будет выбрать любые элементы

констр

м л е

ен в поле Совместимый номер узла. Пользователю необх

й должен заканчивать только что созданный совместимый узел. Нажав на ктопку

Применить, создают совместимые узлы.

Назначаемый режим - автоматический

• если пользователь выбрал узлы до тог, как он выбрал опцию “Совместимые

узлы”, то список с выбранными

стимые узлы в поле Активный выбор. Для применения требуемого типа совместимости

к узлам из списка подбора необходимо подсветить этот тип в активном списке и нажать на

кнопку Применить (или кнопку <Enter>). Будет создан новый совместимый узел (номер этого

узла = первому свободному номеру узла в конструкции);

• если до запуска опции “Совместимые узлы”

выбор не был сделан (а он должен

был быть сделан уже, когда открывается окно), необходимо расположить курсор в п

ный выбор. Когда курсор мышки перемещается за пределы диалогового окна (в поле

редактирования),

укции, а номера выбранных объектов появятся в поле Активный выбор

Для того, чтобы

применить требуе ый тип совместимости к уз ам в списк подбора, необходимо подсветить

требуемый тип совместимости в активном списке, а затем нажать на кнопку Применить (или

<Enter>). Будет создан новый совместимый узел (номер совмещенного узла = первому

свободному номеру узла в конструкции).

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 127 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

элемент рассматривается, как ванта.

3.3.9. К наты

В программе ROBOT Millennium можно создавать вантовые конструкции (то есть

конструкции с вантами, как основным несущим элементом). Если один из основных размеров

элемента больше, чем два остальных, и жесткость сечения при изгибе и кручении небольшая по

сравнению с жесткостью при растяжении, то такой

Основной вывод из

вышеупомянутого определения следующий: к вантам могут

прикладываться только растягивающие усилия. Однако, в некоторых случаях могут

прикладываться небольшой изгибающий или крутящий момент и усилия сдвига. Опция,

которая позволяет назначать свойства вант элементам конструкции, доступна:

 в меню при выборе команды Геометрия / Свойства / Ванты или

 на инструментальной панели Модель конструкции при выборе иконки

Назначение ванты в конструкци аналогично заданию сечения стержня или опоры в

узле.

Задаются следующие параметры ванты: марка, цвет, поперечное сечение (задается

площадь поперечного сечения , материал (выбирается материал, из которого сделана

ванта), а также следующие сборочные параметры:

ванты)

)

ь й я

ие длины должно быть введено в соответствующее поле;

т а

расстояние между узлами больше, чем длина ванты.

и Удлинение

, длина

ненагр

их предположениях:

Напряжение - выбор этой опции позволяет задавать нормальное напряжение

(рассчитанное относительно хорды для варианта

сборки. В соответству щее поле должно

быть введено значение напряжения;

Сила - выбор этой опции позволяет задавать усилие Fo (рассчитанное относительно

хорды) для варианта сборки. Значение силы должно быть введено в соответствующее поле;

Длина - выбор этой опции позволяет задават длину ненагруженно ванты дл варианта

сборки; значен

Удлинение - если выбрана эта опция, то для варианта сборки будет определено

растяжение ванты (или относительное удлинение, если выбрана опция Относительное).

Значение удлинения должно быть введено в соответствующее поле. Удлинение – это разность

между длиной ненагруженной ванты и расс оянием между смежными узл ми. Если удлинение

имеет положительное значение, длина ванты больше, чем расстояние между

узлами. Если оно

имеет отрицательное значение,

ПРИМЕЧАНИЕ: Опци Напряжение, Сила, Длина и взаимоисключающие и не

являются обязательными (если пользователь не определяет ни один из параметров

уженной ванты равна расстоянию между узлами).

Теория вантовой конструкции основана на следующ

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 128 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

е имеют квазистатический тип и постоянны

во врем

я никакие изгибающие моменты и усилия сдвига;

о н

 нагрузки и другое внешнее воздействи

ени;

 для вант не учитываютс

 вантовые элементы работают в упругой стадии (Модуль Юнга E = константа);

 могут быть прил жены любые нагрузки, исключая моментные агрузки;

 являются допустимыми большие перемещения u и небольшие градиенты

;

 площадь сечения каната F - константа (F= const );

 длина ненагруженного каната = l.

Уравнения, ешающие задачу

Рассматривается ванта с небольшим провисом (то есть ванта, которой уг л между

касательной в любой

для о

точке и прямой линией, соединяющей ее концы, является небольшим),

агруженная произвольной нагрузкой в плоскости провисания. Рассмотрим бесконечно малый

лемент в этой ванте - первый, который

представлен в начальной стадии (стадия сборки)

загруженный q0, температурой T0 и растяжением H0. Длина этого элемента равна dso (рис. 1a).

Как только нагрузка приложена к ванте (второй, заключительная стадия с нагрузкой q,

температурой T и растяжением H), длина элементарного участка ванты равняется ds (Рис. 1b).

Обе стадии вместе с нагрузками в обеих плоскостях (xy и xz) представлены на рис. 2.

Рис.1a

Рис.1b

Предполагая небольшой прогиб ванты и принимая во внимание, что общее усилие в

ванте должно быть по касательной к ней, можно принять соответствующее удлинение ванты,

как функцию только статических значений. Как только интегрирование по всей длине ванты

выполнено, будет получена известная формула для ванты с небольшим значением прогиба.

Удлинение участка

каната принимается ∆ и может быть получено из (1).

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 129 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

Рис. 2

[][]

[]

[][]

[]

xQxQ

xQzxQy

lHHl

∫∫

−+∆+−=∆=−

)()()()(0

δα

(1)

- е и

растяжении ( E – модуль Юнга, F – площадь

поперечного сечения ванты),

α - коэфф цие го расширения,

l - начальная д

- удлинение

NHxNH

EAEA

)(00)(

где:

A, B уз л начала конца ванты,

EF - жесткость ванты при

и нт температурно

лина ванты (для ненагруженной ванты),

∆ между опорами,

- начальное внутреннее укорочение/удлинение каната (регулирование),

∆

- приращение температуры,

Q(x) - функция перерезывающег б защемленными

опорами (в соответствии с индексам й и

заключительной стадии) - смотрите схем

о усилия, как для алки с

и в направлении осей Y и Z и для начально

у (рис. 3a),

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 130 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

Рис. 3a

N (x) - функция продольного усил татической нагрузкой для балки

с закрепленными опорами (в начальной или зак . 3b).

ия, вызванная с

лючительной стадии) - смотрите схему (рис

Рис. 3b

Следует обратить внимание, ч ость

традиционным решениям, предлагаемым я по

длине ванты (в знаменателях обеих инте имеются слагаемые

[H+N (x)] 2 и [H0+N0 (x)] 2). Это дает более точные результаты.

иях (py, pz).

ет

итерац

плоска

дартные типы расчета конструкции: линейный расчет (фактически,

это -

ПРИМ

(единственное требование - модуль Юнга E; в

то в уравнении ванты (1) в противоположн

для расчета, продольное усилие может изменятьс

гральных функций в уравнении (1)

Канаты в ROBOT Millennium.

Элементарная теория ванты в системе ROBOT

Millennium основана на общей теории

вант с небольшим значением провиса ванты. Согласно этой теории, жесткость ванты - неявная

функция следующих параметров: жесткость ванты (E*F), её растяжение, перемещение её опор,

поперечное нагружение в обоих направлен

Из-за нелинейности элемента его определение в конструкции требу применения

ионных методов расчета конструкции.

Возможности применения вант в ROBOT Millenium:

ванты могут использоваться вместе с элементами следующих типов конструкций:

я рама, пространственная рама, оболочка;

допустимы все стан

нелинейный анализ, но никакие нелинейные эффекты не рассматриваются, кроме

нелинейных эффектов вант), нелинейный расчет (в отношении эффекта упрочнения), расчет P-

дельта, пошаговый расчет, расчет продольного изгиба,

динамический, гармонический,

сейсмический расчеты;

ЕЧАНИЕ: Динамический расчет выполняется, как линейный расчет с текущей

жесткостью

допустимы смещения;

материал определяется, как для стержня