Методика построения конечно-элементной модели | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Арискин М. В., Родина Е. В., Гуляев Д. В. Методика построения конечно-элементной модели // Молодой ученый. — 2013. — №9. — С. 34-36. — URL https://moluch.ru/archive/56/7741/ (дата обращения: 22.10.2018).

Статья посвящена методике построения конечно-элементной модели для получения максимально точной картины напряжения в программно-вычислительных комплексах использующих метод МКЭ.

Ключевые слова:метод МКЭ, напряжения, деревянные конструкции.

Использование вычислительных программных комплексов играют первостепенную роль в развитии методик расчёта [1], а так же экономической эффективности проектирования [2]. Однако при их использовании могут возникнуть ряд проблем, одной из такой проблемы можно считать построение максимально точной конечно-элементной модели. Особенно это актуально для деревянных конструкций, что было отмечено в работах [3], [4]. Ниже предлагает способ решения данной проблемы.

Схема была разбита вручную МКЭ в виде пластин. Для достижения лучшей картины напряжений разработана сетка конечных элементов с шагом 0.1 метр. Конструкции гнутого узла, ригеля и стойки разрабатывались отдельно друг от друга.

Анализ результатов расчетов при автоматическом построении схемы и ручном.

Как видно из рис.1 при ручной разбивке треугольных элементов не возникает (рис.1 а), а при автоматической разбивки (рис.1 б) возникают элементы не правильной формы, что приводит к искажению изополей напряжений в данном элементе.

Рис. 1. Построение сетки

Все внутренние напряжения в каждом пластинчатом конечном элементе были выровнены по направлению вдоль волокон древесины, что предоставляет реальную картину происходящих процессов в исследуемой раме.

Рис. 2. Схема выдачи внутренних напряжений

Рис. 3. Изополя напряжений

Таким образом, для дальнейшего исследования была разработана методика разбивки рамы на конечные элементы

Последовательность разбивки рамы на конечные элементы:

1.         После построения узла, в зависимости от количества горизонтальных точек верха ригеля, на такое же разбивается нижняя.

2.         С помощью функции «задание контура» обозначается контур через четыре точки, из них две ближайшие верхние и соответствующие им нижние.

3.         Производится разбивка контура на пластины. Задается шаг разбивки 0.1 м. Действие повторяется несколько раз.

Таким образом, избегается перепад напряжений, появление нежелательных сопряжений и элементов других конфигураций. Улучшается эстетический вид.

Рис. 4. Последовательность моделирования стойки

Таким образом, использование приведенной выше методики может существенно повысить эффективность проектировщика при работе с программно вычислительными комплексами, что в свою очередь повлечёт за собой улучшения качества конечного продукта (проекта) и повысит безопасность проектируемых строительных конструкций на практике.

Литература:

1.                            Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Агеева И. Ю. Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] // Молодой учёный (№ 10(45) Октябрь 2012 г.) С.31–33.

2.                            Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н, Агеева И. Ю.. Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 32–35.

3.                            Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И.Н Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния элементов соединений на вклеенных шайбах [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 2. — С. 27–31.

4.                            Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И.Н Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 35–38.

Основные термины (генерируются автоматически): напряжение, элемент.


Ключевые слова

напряжения, метод МКЭ, деревянные конструкции.

Похожие статьи

Натурное определение действующих напряжений в стальных...

В статье предложен метод натурного определения напряжений в стальных элементах нагруженных строительных конструкций.

Нагрузочный режим ферромагнитно-тиристорного стабилизатора...

Мы предлагаем простую схему стабилизатора напряжения на рис.1, силовая часть которого состоит из минимального количества вентильных элементов.

Испытание ограничителей перенапряжений | Статья в журнале...

Измерение тока проводимости ограничителей перенапряжений.

Измерение пробивного напряжения искрового элемента.

Определение наведенных напряжений в сетях 0,38–10 кВ

Натурное определение действующих напряжений в стальных элементах строительных конструкций.

Сравнение одно-диодных и двух-диодных моделей...

Солнечная радиация и температура элемента играет большую роль при преобразование

В открытой цепи напряжение холостого хода (Uoc), Rp -модель показывает другой подход из...

Литий-ионные аккумуляторы | Статья в журнале «Молодой ученый»

‒ высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у NiCd и NiMH) упрощает конструкцию.

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

Однако при нулевом входном напряжении ток не протекает через усилительный элемент. – Класс D — КПД данного режима составляет больше 90...

Роль ускоренных испытаний в определении надежности...

Хотя основные напряжения сократились с уменьшением размеров элемента, напряжение питания осталось неизменным.

Экологически чистые источники тока из фруктов и овощей

Исследование напряжения в гальванических элементах из овощей и фруктов.

В результате измерений оказалось, что лимон дает самое высокое напряжение, а лук самое низкое.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Натурное определение действующих напряжений в стальных...

В статье предложен метод натурного определения напряжений в стальных элементах нагруженных строительных конструкций.

Нагрузочный режим ферромагнитно-тиристорного стабилизатора...

Мы предлагаем простую схему стабилизатора напряжения на рис.1, силовая часть которого состоит из минимального количества вентильных элементов.

Испытание ограничителей перенапряжений | Статья в журнале...

Измерение тока проводимости ограничителей перенапряжений.

Измерение пробивного напряжения искрового элемента.

Определение наведенных напряжений в сетях 0,38–10 кВ

Натурное определение действующих напряжений в стальных элементах строительных конструкций.

Сравнение одно-диодных и двух-диодных моделей...

Солнечная радиация и температура элемента играет большую роль при преобразование

В открытой цепи напряжение холостого хода (Uoc), Rp -модель показывает другой подход из...

Литий-ионные аккумуляторы | Статья в журнале «Молодой ученый»

‒ высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у NiCd и NiMH) упрощает конструкцию.

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

Однако при нулевом входном напряжении ток не протекает через усилительный элемент. – Класс D — КПД данного режима составляет больше 90...

Роль ускоренных испытаний в определении надежности...

Хотя основные напряжения сократились с уменьшением размеров элемента, напряжение питания осталось неизменным.

Экологически чистые источники тока из фруктов и овощей

Исследование напряжения в гальванических элементах из овощей и фруктов.

В результате измерений оказалось, что лимон дает самое высокое напряжение, а лук самое низкое.

Задать вопрос