APM 3D PDF
Preview APM 3D
APM Structure3D Руководство пользователя APM Structure3D Система расчёта и проектирования деталей и конструкций методом конечных элементов Версия 9.6 Руководство пользователя Научно-технический центр «Автоматизированное Проектирование Машин» 141070, Россия, Московская область, г. Королёв, Октябрьский бульвар 14, оф. 6 тел./факс: +7 (498) 600-25-10, (495) 514-84-19. Наш адрес в Интернете: http://www.apm.ru, e-mail: [email protected] Авторские права Ó 1989 – 2009 Научно-технический центр «Автоматизированное проектирование машин». Все права защищены. Все программные продукты НТЦ «АПМ» являются зарегистрированными торговыми марками центра. Названия и марки, упомянутые в данном руководстве, являются зарегистрированными торговыми марками их законных владельцев. Отпечатано в России. APM Structure3D. Руководство пользователя Содержание СОДЕРЖАНИЕ ......................................................................................................... 3 ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................. 11 APM Structure3D – что это такое?................................................................................................11 Требования к аппаратному и программному обеспечению........................................................11 Краткий путеводитель по руководству........................................................................................11 Шрифты, используемые в этой книге..........................................................................................12 Адрес и телефон..........................................................................................................................12 ГЛАВА 1. РЕДАКТОР ТРЕХМЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ....................................... 13 Виды.............................................................................................................................................13 Элементы редактора....................................................................................................................13 Задание элементов конструкции.................................................................................................14 Стержень.................................................................................................................................15 Сечения стержней...................................................................................................................15 Точка привязки сечения стержня...........................................................................................15 Пластина.................................................................................................................................15 Объёмный элемент.................................................................................................................15 Материал.................................................................................................................................16 Работа с объектом Плита............................................................................................................16 Создание и редактирование плиты.......................................................................................16 Разбиение плиты....................................................................................................................18 Ассоциативная сетка плиты.................................................................................................18 Фильтры вида...............................................................................................................................19 Фильтры | Узлы.......................................................................................................................20 Фильтры | Номера узлов.........................................................................................................20 Фильтры | Система Координат Узла....................................................................................20 Фильтры | Пластины Плоские...............................................................................................20 Фильтры | Пластина Проволочная........................................................................................20 Фильтры | Пластина Объемная.............................................................................................20 Фильтры | Система Координат Пластины..........................................................................20 Фильтры | Разбиение объектов «плита».............................................................................20 Фильтры | Стержни Проволочные.........................................................................................20 Фильтры | Стержни Проволочные Сечения..........................................................................20 Фильтры | Стержни Объемные Сечения...............................................................................20 Фильтры | Стержни только текущего сечения...................................................................21 Фильтры | Система Координат Стержня............................................................................21 Фильтры | Объёмные элементы............................................................................................21 Фильтры | Проволочные объёмные элементы.....................................................................21 Фильтры | Объемные элементы с освещением....................................................................21 Фильтры | Система координат объемного элемента.........................................................21 Фильтры | Упругие связи........................................................................................................21 Фильтры | Совместные перемещения..................................................................................21 Фильтры | Опоры....................................................................................................................21 Фильтры | Нагрузки на Узлы..................................................................................................21 Фильтры | Нагрузки на Стержни...........................................................................................21 Фильтры | Нагрузки на Пластины.........................................................................................21 Фильтры | Нагрузки на Объемные элементы.......................................................................22 Фильтры | Снеговая нагрузка................................................................................................22 Фильтры | Ветровая нагрузка...............................................................................................22 Фильтры | Массы в узлах........................................................................................................22 Фильтры | Отобразить цветом слоя...................................................................................22 Фильтры | Слои.......................................................................................................................22 Фильтры | В активный слой...................................................................................................22 3 APM Structure3D. Руководство пользователя Фильтры | Контактные элементы.......................................................................................22 Фильтры | Система координат контактных элементов....................................................22 Фильтры | Целевые элементы..............................................................................................22 Фильтры | Система координат целевых элементов...........................................................22 Фильтры | Центр масс...........................................................................................................22 Фильтры | Показать выделенные элементы.......................................................................23 Фильтры | Показать нулевой уровень...................................................................................23 Дополнительные фильтры | Шкала нормальной жесткости контактных элементов.....23 Дополнительные фильтры | Шкала тангенциальной жесткости контактных элементов ..................................................................................................................................................23 Дополнительные фильтры | Фиктивные контактные элементы и шкала нормальной жесткости...............................................................................................................................23 Дополнительные фильтры | Фиктивные контактные элементы и шкала тангенциальной жесткости..................................................................................................23 Дополнительные фильтры | Сохранить картинку..............................................................23 Слои..............................................................................................................................................23 Операции с элементами..............................................................................................................24 Выбрать элемент или группу элементов.............................................................................24 Переместить..........................................................................................................................24 Копировать / Вставить..........................................................................................................24 Вытолкнуть конструкцию.....................................................................................................24 Повернуть................................................................................................................................26 Зеркало.....................................................................................................................................26 Полярный массив.....................................................................................................................26 Выравнивание узлов................................................................................................................26 Опоры...........................................................................................................................................27 Нагрузки........................................................................................................................................27 Узловая нагрузка.....................................................................................................................27 Нагрузки на стержневой элемент.........................................................................................27 Температура на стержень.....................................................................................................27 Предварительная деформация..............................................................................................27 Нагрузки на поверхность........................................................................................................28 Перемещение в опоре.............................................................................................................28 Собственный вес.....................................................................................................................28 Ускорение.................................................................................................................................28 Сосредоточенная масса.........................................................................................................28 Снеговая нагрузка...................................................................................................................28 Ветровая нагрузка..................................................................................................................28 Температурная нагрузка на пластину...................................................................................29 Температура в узле................................................................................................................29 Импорт модели конструкции........................................................................................................29 Загружения...................................................................................................................................31 Динамические воздействия.........................................................................................................31 Комбинация загружений...............................................................................................................33 Расчётные сочетания усилий......................................................................................................34 Текущее представление..............................................................................................................35 ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ КОМАНД........................................................................... 36 Меню Файл...................................................................................................................................36 Новый | Конструкция...............................................................................................................36 Новый | Сечение.......................................................................................................................36 Новый | Соединение.................................................................................................................36 Параметрическая модель…...................................................................................................36 Дополнительные модели….....................................................................................................37 Загрузить................................................................................................................................37 Закрыть...................................................................................................................................37 Сохранить...............................................................................................................................38 Сохранить как.........................................................................................................................38 4 APM Structure3D. Руководство пользователя Импорт.....................................................................................................................................38 Экспорт…................................................................................................................................38 Свойства…..............................................................................................................................39 Настройки................................................................................................................................39 Печать.....................................................................................................................................39 Установка принтера...............................................................................................................40 Выход........................................................................................................................................41 Меню Редактирование.................................................................................................................41 Выбрать элемент...................................................................................................................41 Выбрать Группу.......................................................................................................................41 Редактировать элемент.......................................................................................................41 Редактировать плиту............................................................................................................42 Инвертировать выделение....................................................................................................42 Отменить................................................................................................................................42 Повторить..............................................................................................................................42 Отмена операций....................................................................................................................42 Меню Вид.....................................................................................................................................42 Окно Статуса.........................................................................................................................42 Панель Инструментов............................................................................................................43 Поворот...................................................................................................................................43 Положение................................................................................................................................43 Установить Центр.................................................................................................................43 Установить Глубину...............................................................................................................44 Задать Вид 3 Узлами..............................................................................................................44 Центр Поворота | Установить.............................................................................................44 Центр Поворота | Авто.........................................................................................................44 Использовать Локальные Координаты.................................................................................44 Сетка.......................................................................................................................................44 Шаг Курсора.............................................................................................................................44 Палитра...................................................................................................................................45 Единицы Измерения.................................................................................................................45 Масштаб..................................................................................................................................45 Привязка...................................................................................................................................46 Прокрутить Вид......................................................................................................................46 Увеличить Область................................................................................................................46 Рейсшина Показать/Убрать...................................................................................................46 +Phi...........................................................................................................................................46 -Phi............................................................................................................................................46 +Theta.......................................................................................................................................46 -Theta........................................................................................................................................46 Увеличить Масштаб...............................................................................................................47 Уменьшить Масштаб.............................................................................................................47 Увеличить в Окно....................................................................................................................47 Динамическое вращение.........................................................................................................47 Установки для всех видов.......................................................................................................47 Произвольный вид....................................................................................................................47 Вид слева..................................................................................................................................47 Вид сверху................................................................................................................................47 Вид спереди..............................................................................................................................47 Меню Рисование..........................................................................................................................47 Узел | по координатам............................................................................................................47 Узел | на Стержне...................................................................................................................47 Узел | Локальная система координат....................................................................................48 Узел | Масса.............................................................................................................................48 Стержень | По Координатам..................................................................................................49 Стержень | По Углу и Длине...................................................................................................49 Стержень | Разбить Стержень.............................................................................................49 Пластина | Четырехугольная Прямоугольная......................................................................49 Пластина | Четырехугольная Произвольная........................................................................49 Пластина | Произвольная с разбивкой...................................................................................49 5 APM Structure3D. Руководство пользователя Пластина | Треугольная..........................................................................................................50 Пластина | Разбить Пластину..............................................................................................50 Пластина | На свободных гранях объемных элементов.......................................................51 Пластина | Плита...................................................................................................................51 Объёмные элементы | 8-узловой элемент............................................................................51 Объёмные элементы | Разбить 8-узловой элемент............................................................51 Объёмные элементы | 6-узловой элемент............................................................................51 Объёмные элементы | 4-узловой элемент............................................................................52 Объёмные элементы | Прямоугольный параллелепипед.....................................................52 Объёмные элементы | Толстостенная труба.....................................................................53 Дуга..........................................................................................................................................53 Окружность.............................................................................................................................54 Опора | Жесткое закрепление................................................................................................55 Опора | Упругое закрепление..................................................................................................55 Опора | Упругое основание.....................................................................................................55 Упругая связь...........................................................................................................................56 Шарнир | В Узле | Создать Всем.............................................................................................56 Шарнир | В Узле | Создать выделенным................................................................................56 Шарнир | На конце стержня....................................................................................................56 Освобождение связи................................................................................................................57 Совместные перемещения.....................................................................................................57 Удалить выбранное.................................................................................................................57 Удалить Все............................................................................................................................57 Несколько узлов в геом. точке...............................................................................................57 Показать узлы.........................................................................................................................57 Меню Нагрузки.............................................................................................................................57 Сила к Узлу...............................................................................................................................58 Момент к Узлу.........................................................................................................................58 Перемещения узлов.................................................................................................................58 Температура...........................................................................................................................59 Предварительная деформация..............................................................................................59 Локальная на Стержень..........................................................................................................59 Глобальная на Стержень........................................................................................................60 Температура на стержень.....................................................................................................60 Удалить нагрузки на стержень..............................................................................................60 Тип Нагрузки на Стержень/Осевая сила................................................................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Поперечная сила........................................................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Момент кручения......................................................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Момент изгиба..........................................................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Осевая распределенная сила....................................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Поперечная распределенная сила............................................61 Тип Нагрузки на Стержень/Распределенный момент кручения..........................................62 Тип Нагрузки на Стержень/Распределенный момент изгиба..............................................62 Нормальная нагрузка на пластину.........................................................................................62 Снеговая Нагрузка..................................................................................................................62 Ветровая Нагрузка.................................................................................................................63 Температура на пластину......................................................................................................64 Линейная температура на пластину....................................................................................64 Давление на объёмный элемент............................................................................................65 Ускорение | Линейное ускорение.............................................................................................65 Ускорение | Угловое ускорение...............................................................................................65 Загружения…...........................................................................................................................65 Динамические воздействия….................................................................................................66 Комбинация загружений….......................................................................................................68 Статические нагрузки в массы.............................................................................................69 График нагрузки......................................................................................................................69 Меню Инструменты......................................................................................................................70 Копировать..............................................................................................................................70 Вставить.................................................................................................................................70 Выталкивание.........................................................................................................................70 6 APM Structure3D. Руководство пользователя Полярный массив.....................................................................................................................72 Повернуть................................................................................................................................72 Зеркало.....................................................................................................................................73 Выравнивание узлов................................................................................................................73 Пружина....................................................................................................................................73 Шаблонная Сетка....................................................................................................................74 Установка Шаблона................................................................................................................74 Слои..........................................................................................................................................74 Добавить в текущий слой......................................................................................................74 Проверка на связанность.......................................................................................................74 Проверка на сечение...............................................................................................................75 Проверка углов пластин…......................................................................................................75 Проверка объемных элементов…..........................................................................................75 Соединить узлы…...................................................................................................................76 Создать контактные элементы...........................................................................................76 Связь узел –> группа узлов.....................................................................................................76 Разделить solid........................................................................................................................76 Меню Свойства............................................................................................................................76 Сечение Выделенным Стержням...........................................................................................79 Сечение всей конструкции......................................................................................................79 Ориентация Сечения..............................................................................................................79 Информация о Стержне.........................................................................................................80 Точка привязки сечения стержня...........................................................................................81 Инвертировать систему координат стержня.....................................................................81 Длина выделенных элементов...............................................................................................81 Тип стержневых элементов…...............................................................................................81 Толщину выделенным пластинам….......................................................................................81 Толщину всем пластинам…....................................................................................................81 Информация о Пластине….....................................................................................................81 Пластина без жесткости.......................................................................................................82 Инвертировать систему координат пластин.....................................................................82 Ориентировать систему координат всех пластин.............................................................82 Ориентировать систему выделенных координат пластин................................................83 Площадь выделенных элементов….......................................................................................83 Тип оболочечных элементов..................................................................................................83 Информация об Объёмном элементе….................................................................................83 Объём выделенных элементов…...........................................................................................84 Информация о грунтах…........................................................................................................84 Информация о контактных элементах….............................................................................85 Материалы…...........................................................................................................................86 Момент инерции выделенных элементов…..........................................................................91 Момент инерции модели….....................................................................................................91 Размеры о модели…................................................................................................................91 Информация о модели….........................................................................................................91 Дополнительная информация о модели….............................................................................92 Меню Проектирование.................................................................................................................92 Типы конструктивных элементов.........................................................................................92 Конструктивные элементы...................................................................................................93 Выделенные объекты в ж/б конструктивный элемент.......................................................93 Выделенные объекты в отдельные ж/б конструктивные элементы.................................94 Выделенные объекты в армокаменный конструктивный элемент....................................94 Выделенные объекты в отдельные армокаменный конструктивные элементы..............94 Удалить из конструктивного элемента...............................................................................94 Обновление списка продавливаний........................................................................................94 Узлы металлоконструкций....................................................................................................94 Меню Расчет................................................................................................................................94 Расчет…..................................................................................................................................95 Проверка несущей способности.............................................................................................96 Подбор армирования констр. элементов..............................................................................96 Проверка армирования констр. элементов...........................................................................96 7 APM Structure3D. Руководство пользователя Расчётные комбинации загружений.......................................................................................96 Команды расчета соединений................................................................................................97 Параметры разбиения............................................................................................................97 Создать КЭ сетку...................................................................................................................98 Удалить КЭ сетку...................................................................................................................98 Параметры усталостного расчёта…..................................................................................98 Параметры расчета…...........................................................................................................99 Меню Результаты.......................................................................................................................102 Нагрузки.................................................................................................................................102 Карта Результатов..............................................................................................................102 Напряжения в сечении...........................................................................................................104 Силовые факторы в элементе….........................................................................................104 Реакции в опорах...................................................................................................................104 Таблицы | Расход…................................................................................................................104 Устойчивость.......................................................................................................................107 Собственные частоты........................................................................................................107 Вынужденные Колебания.......................................................................................................108 График перемещения............................................................................................................108 График напряжений...............................................................................................................108 Записать в AVI…...................................................................................................................108 Карта армирования...............................................................................................................108 Параметры вывода армирования.........................................................................................109 Диапазон результатов.........................................................................................................109 Параметры вывода результатов........................................................................................110 Меню Окно..................................................................................................................................110 Каскад.....................................................................................................................................110 Расположить все...................................................................................................................110 Упорядочить..........................................................................................................................110 Окно 1.....................................................................................................................................110 Меню Справка............................................................................................................................110 Содержание............................................................................................................................110 О модуле….............................................................................................................................110 ГЛАВА 3. РЕДАКТОР СЕЧЕНИЙ........................................................................ 111 Контуры сечения........................................................................................................................111 Создание сечения......................................................................................................................111 Использование параметрических моделей сечений............................................................111 Получение сечения из библиотеки.......................................................................................112 Редактирование геометрических параметров сечения....................................................113 Импорт сечения....................................................................................................................113 Создание новой библиотеки сечений........................................................................................113 Справочник команд редактора сечений....................................................................................114 Меню Файл.............................................................................................................................114 Меню Контур.........................................................................................................................114 Команда Простой контур.....................................................................................................114 Команда Набираемый контур...............................................................................................114 Меню Библиотека.................................................................................................................114 Команда Добавить в библиотеку….....................................................................................114 Команда Получить из библиотеки…...................................................................................115 Команда Создать новую…....................................................................................................115 Команда Параметры разбиения…........................................................................................115 ГЛАВА 4. РАСЧЁТ................................................................................................ 116 Статический расчет....................................................................................................................116 Расчетные сочетания усилий....................................................................................................116 Расчет устойчивости..................................................................................................................117 Деформационный расчет...........................................................................................................117 Нелинейный расчёт....................................................................................................................118 8 APM Structure3D. Руководство пользователя Расчет на собственные частоты................................................................................................118 Расчет вынужденных колебаний...............................................................................................119 Тепловой расчет.........................................................................................................................120 Сейсмический расчет.................................................................................................................120 Расчет несущей способности стержневых элементов..............................................................121 Расчёт усталостной прочности..................................................................................................122 Расчёт контактного взаимодействия.........................................................................................123 Подбор и проверка армирования железобетонных элементов................................................123 Подбор и проверка армирования армокаменных элементов...................................................124 Список литературы по методу конечных элементов.................................................................124 ГЛАВА 5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ............................................................................................................................... 125 Общая информация о конструктивных элементах....................................................................125 Стальные/Деревянные конструктивные элементы..................................................................126 Железобетонные конструктивные элементы............................................................................127 Задание железобетонных конструктивных элементов....................................................127 Армокаменные конструктивные элементы................................................................................128 Задание армокаменных конструктивных элементов.........................................................128 Тип расчета...........................................................................................................................128 Нормативная документация, использованная при расчете конструктивных элементов ................................................................................................................................................128 Окно «Конструктивные элементы»....................................................................................128 Фильтры вида окна «Конструктивные элементы»...........................................................129 Работа с группой элементов...............................................................................................129 Железобетонные конструктивные элементы (оболочка)................................................130 Железобетонные конструктивные элементы (стержни).................................................135 Особенности подбора армирования стержней...................................................................135 Армокаменные конструктивные элементы........................................................................141 Расчет оснований и фундаментов.............................................................................................144 Общие принципы работы с диалоговым окном Фундаменты............................................145 Расчет основания под столбчатый фундамент................................................................146 Расчет основания под ленточный фундамент...................................................................148 Расчет основания под сплошной фундамент.....................................................................150 Расчет свайного фундамента.............................................................................................152 Список грунтов.....................................................................................................................157 ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ...................................................................................... 158 Результаты статического расчета.............................................................................................158 Перемещения узлов конструкции и Нагрузки на концах стержней, в узлах пластин и объемных элементов............................................................................................................158 Эпюры силовых факторов для всей конструкции...............................................................159 Карта распределения результатов в стержнях, пластинах и объёмных элементах....159 Карта распределения напряжений в сечении стержня......................................................160 Реакции в опорах...................................................................................................................161 Результаты расчета на устойчивость........................................................................................161 Результаты нелинейного расчета..............................................................................................161 Результаты расчета задачи пластичности................................................................................161 Результаты деформационного расчета....................................................................................162 Результаты расчета на собственные частоты..........................................................................162 Результаты расчета на вынужденные колебания.....................................................................163 Перемещения узлов конструкции.........................................................................................163 Напряжения, перемещения, усилия......................................................................................163 Расчет несущей способности стержней....................................................................................164 Результаты расчёта контактного взаимодействия....................................................................165 9 APM Structure3D. Руководство пользователя Результаты армирования железобетонных элементов............................................................165 Расширенное представление результатов армирования.........................................................166 ГЛАВА 7. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ............................................................................................................................... 167 Закреплённое основание колонны............................................................................................167 Защемлённое основание колонны (2 крюка).............................................................................168 Бетонное основание колонны....................................................................................................169 Соединение балка–балка..........................................................................................................170 Соединение угол рамы..............................................................................................................170 Соединение колонна-балка.......................................................................................................171 Соединение балка к колонне (уголки).......................................................................................171 Соединение балка к балке (уголки)...........................................................................................172 Соединение балка к колонне (полка).........................................................................................172 Соединение балка к балке (полка)............................................................................................172 Накладная пластина-стержень..................................................................................................172 Накладная пластина-внутренний узел......................................................................................173 Накладная пластина-поясной узел............................................................................................175 ГЛАВА 8. РЕДАКТОР ФУНКЦИЙ........................................................................ 176 Общие сведения........................................................................................................................176 Справочник команд редактора функций....................................................................................176 Настройки редактора.................................................................................................................177 Сетка.....................................................................................................................................178 Шаг курсора...........................................................................................................................178 Палитра.................................................................................................................................178 Задание графика функции.........................................................................................................178 Задание графика по координатам точек............................................................................179 Задание графика функцией Y = f(X)......................................................................................179 Аналитическое задание объектов функции........................................................................180 Графическое задание объектов функции............................................................................182 Сочетание графического и аналитического задания функции.........................................184 Сохранение графика функции...................................................................................................184 ГЛАВА 9. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ........................................ 185 О методе конечных элементов..................................................................................................185 Типы конечных элементов.........................................................................................................185 Системы координат....................................................................................................................186 Степени свободы.......................................................................................................................186 Специальные элементы.............................................................................................................188 Ограничения на форму конечных элементов............................................................................188 Напряжения................................................................................................................................189 ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................ 190 10
Description:The list of books you might like
