Для моделирования стержней переменного сечения используются модули AQUA, SOFiMSHA или SOFiMSHC. Для описания возможностей интерполяции геометрии сечения воспользуемся прямоугольным сечением, где будет меняться размер одной из сторон.
Работа с переменными сечениями возможна в двух режимах: интерполяция через модуль AQUA, или непосредственно через SOFiMSHA. Начинаем с самого простого к самому сложному.
1. Интерполяция от начала к концу балки в SOFiMSHA
1.1. Линейная интерполяция
Здесь довольно просто. Запускаем TEDDY и описываем команды для модуля AQUA: материал (например, бетон B20) и сечение для начала и для конца балки:
PROG AQUA
CONC NO 1 TYPE SNIP '20' $Бетон В20
SREC NO 1 H 0.3 B 0.3 $Сечение начала балки
2 0.6 0.3 $Сечения конца балки
END
В модуле SOFiMSHA необходимо будет ввести данные о типе системы (в данном случае это 2D балочная решётка (SPAC)), координаты начального и конечного узла, а так же задать балку между этими узлами. Сечение указывается в параметре NCS. Если поставить номер начального и конечного сечения через точку без пробела (т.е. NCS 1.2), то получится линейная интерполяция одного конечного элемента (рисунок 1 (а)). Для разбиения балки на несколько равных по длине конечных элементов, необходимо добавить параметр DIV с указанием количества сегментов (например, DIV 10) (рисунок 1 (б)).
PROG SOFIMSHA
SYST TYPE SPAC $Назначение типа системы
NODE NO 1 X 0 Y 0 $Узел №1, координаты (0;0)
2 5 0 $Узел №2, координаты (5;0)
BEAM NO 1 NA 1 NE 2 NCS 1.2 DIV 10 $Назначение балки с интерполяцией
END
Для того, чтобы разбиение получилось плавным необходимо добавить задачу в модуле AQUA с указанием линейной интерполяции и, при желании, вывода в отчёт интерполированных сечений:
PROG AQUA
ECHO OPT SECT $Печать сечений
INTE NO 0 $указание плавной (линейной) интерполяции
END
Можете скачать и сам пример
Рис.1. Интерполяция сечений балки: а - без разбиения; б - с разбиением |
1.2. Свободная интерполяция
Для каждого из участков балочного элемента можем использовать своё сечение командой BSEC. В таком случае мы можем указывать любые виды сечений в любой точке балки. Более того, для каждого из участков балочного элемента, при желании, можно указать характер работы (SPEC) с параметрами жёсткости, ориентации, неучёта собственного веса и др.
С другой стороны есть возможность линейной интерполяции сечений в модуле AQUA. Используя эти возможности мы можем получить совершенно любое описание сечений для стержня.
Линейная интерполяция задаётся в AQUA параметром INTE: указывается номер нового сечения, два сечения между которыми идёт интерполяция и доля интерполяции (множитель). Например, мы имеем сечение с высотой 0,3 м и сечение 0,6 м. Для получения высоты сечения 0,45 м нам необходимо поставить множитель 0,5.
В итоге получаем интерполяцию, как на рисунке 2. такой метод позволяет создать переменное сечение любой формы.
С другой стороны есть возможность линейной интерполяции сечений в модуле AQUA. Используя эти возможности мы можем получить совершенно любое описание сечений для стержня.
Линейная интерполяция задаётся в AQUA параметром INTE: указывается номер нового сечения, два сечения между которыми идёт интерполяция и доля интерполяции (множитель). Например, мы имеем сечение с высотой 0,3 м и сечение 0,6 м. Для получения высоты сечения 0,45 м нам необходимо поставить множитель 0,5.
PROG AQUAТеперь есть 5 сечений с разными высотами. Эти данные используем для задачи неравномерного сечений балки в модуле SOFiMSHA:
CONC NO 1 TYPE SNIP '20' $Бетон В20
SREC NO 1 H 0.3 B 0.3 $Сечение начала балки
5 0.6 0.3 $Сечения конца балки
INTE NO 2 NS0 1 NS1 5 S 0.1 $Интерполированное сечение (h=0.33 м)3 1 5 1.5 $Интерполированное сечение (h=0.75 м)
4 1 5 sin(60) $Интерполированное сечение (h=0.56 м)
END
PROG SOFIMSHA
SYST TYPE SPAC $Назначение типа системы
NODE NO 1 X 0 Y 0 $Узел №1, координаты (0;0)
2 5 0 $Узел №2, координаты (5;0)
BEAM NO 1 NA 1 NE 2 NCS 1 $Назначение балки с постоянным сечением №1
BSEC X 1 NCS 2 $На отметке 1 м от начала изменяется сечение на №2
1.2 4 $На отметке 1,2 м от начала изменяется сечение на №4
2 1
3.18 3
3.7 5
4.4 4
END
Рис. 2: Произвольная интерполяция |