Аpм WinFrame3d

—Описание продукта—

Модуль APM WinFrame3D предназначен для расчета объектов, которые могут быть смоделированы пространственными рамными конструкциями. Рамные металлические конструкции используются в машиностроении, строительстве и других областях инженерной деятельности. Они состоят из брусьев, размеры поперечного сечения которых много меньше их длины. Отдельные элементы рамных конструкций объединяются с помощью узлов. Под узлом понимается жесткое закрепление, реализованное сваркой, группой болтовых соединений либо заклепок. Допускается вариант смешанного соединения, когда часть элементов закрепляется жестко, а часть шарнирно. Если все элементы узла имеют шарнирное закрепление, то такая металлоконструкция называется ферменной. Все элементы ферменной конструкции работают только на растяжение - сжатие.

Возможности APM WinFrame3D

Модуль APM WinFrame3D предназначен для расчета методом конечных элементов напряженно - деформированного состояния балочных, ферменных и трехмерных рамных конструкций произвольного вида при произвольном характере нагружения. APM WinFrame3D позволяет выполнить весь комплекс необходимых при проектировании расчетов, а именно:

• расчет напряженного состояния для любой точки рамы при любом возможном нагружении и закреплении (под напряженным состоянием понимают расчеты полей эквивалентных напряжений и составляющих их компонент);

• расчет деформированного состояния (т. е. совокупность линейных перемещений и углов поворота в трехмерном пространстве);

• определение силовых факторов в узловых точках (под силовыми факторами понимается совокупность проекций сил и моментов на координатные оси трехмерного пространства);

• расчет устойчивости;

• определение собственных форм и собственных частот свободных колебаний рам;

• расчет вынужденных колебаний при произвольном по форме внешнем нагружении.

В модуле имеется библиотека стандартных профилей, а параметры материала из единой базы данных Системы.

Методы расчета

При выполнении расчета каждое поперечное сечение разбивается на 3000 конечных элементов, причем разбивка выполняется автоматически, что обеспечивается встроенным генератором разбивки. Число узлов, и, как следствие, число элементов рамной конструкции не имеет никаких ограничений.

Применение метода конечных элементов позволило решить задачу кручения элементов рамной конструкции произвольной геометрической формы и определить места и уровни концентрации местных напряжений.

Специализированный интерфейс

Для эффективной реализации расчетных и графических процедур в модуле имеется современный интерфейс специализированного назначения. Он включает:

• графический редактор задания трехмерных рам;

• редактор задания плоских сечений элементов рамы;

• редактор задания нагрузок и условий закрепления;

• редактор задания закона изменения внешней нагрузки;

• визуализатор результатов расчета.

Интерфейсная часть, предназначенная для демонстрации результатов расчета, проста, доступна в понимании, удобна в работе, а главное, сильно облегчает анализ полученных результатов и способствует принятию правильных решений. Интерфейс включает визуализаторы:

• напряженно - деформированного состояния модели рамы;

• распределения напряженно - деформированного состояния рамы в любом текущем сечении любого элемента конструкции;

• силовых факторов и деформаций (линейных и угловых) в узловых точках;

• графиков функций, описывающих законы моментов изгиба и кручения, напряжений и деформаций, поперечных сил и т.п. по длине любого из входящих в состав рамы элемента;

• собственных форм свободных колебаний рамной конструкции;

• графической информации изменений деформаций и напряжений произвольной точки рамы для случая, когда сама механическая система работает в условиях переменного нагружения (это позволяет анализировать поведение строительной конструкции в условиях, например, сейсмического нагружения).

В APM WinFrame3D имеется аниматор для наблюдения за поведением рамной конструкции при ее динамическом нагружении.

Широкое применение ряда специализированных редакторов существенно облегчает работу конструктора. Например, задание геометрии упрощается за счет применения проволочных моделей рамных конструкций. Для детальной прорисовки можно использовать режим объемного моделирования твердотельной модели. Предусмотрен в модуле и режим визуализации поперечного сечения для любого из выбранных элементов рамы. При практической работе с модулем можно обращаться ко множеству встроенных в его интерфейс контекстных подсказок, что также способствует взаимопониманию пользователя с машиной. При этом пользователю дается подробная инструкция по описанию порядка работы и перечню возможных команд.

Модуль APM WinFrame3D можно также использовать при проектировании упругих элементов (таких как пружины сжатия, растяжения, кручения и торсионы), которые легко моделируются набором линейных конечных элементов. Расчет и проектирование таких элементов также можно выполнить для случая произвольного нагружения и закрепления.

Широкий спектр описанных выше возможностей, предоставляемых APM WinFrame3D, позволяет существенно улучшить качество проектирования указанных объектов и сократить сроки их проектирования, а также значительно снизить вес конструкции и, следовательно, уменьшить ее стоимость. С использованием APM WinFrame3D можно спроектировать конструкции, которые будут близки к равнопрочным по критериям прочности, жесткости и вибрационной активности и будут всегда наилучшим образом отвечать требованиям заказчика.

Требования к компьютеру и среде

Модуль APM WinFrame3D предназначен для работы в средах Windows 95/NT и выше. Он может эксплуатироваться как в составе Системы APM WinMachine, так и самостоятельно.

АPМ WinStructure3D

—Описание продукта—

Модуль APM WinStructure3D предназначен для комплексного анализа трехмерных протяженных конструкций. Протяженными будем называть такие конструкции, один из геометрических параметров которых (в качестве этих параметров могут выступать такие величины, как длина, толщина и площадь поперечного сечения) много меньше остальных. К категории протяженных можно отнести все объекты, кроме тех, геометрические размеры которых в направлении различных координатных осей близки. Так, в разряд протяженных попадают все возможные варианты строительных и подавляющее большинство машиностроительных конструкций.

Под комплексным анализом понимается расчет напряженно - деформированного состояния перечисленных объектов произвольной геометрической формы при произвольном нагружении и закреплении, а также ряд других расчетов. Анализ полученных результатов позволяет выбрать наилучшие конструктивные решения.

Возможности APM WinStructure3D

• Модуль APM WinStructure3D предназначен для расчета напряженно - деформированного состояния стержневых, пластинчатых, оболочечных конструкций, а также любых их комбинаций. Модуль организован таким образом, что в его рамках можно рассчитать все многообразие существующих конструкций, собирая их из вышеперечисленных макроэлементов. Внешняя нагрузка, также как и условия закрепления конструкции, могут быть произвольными как по характеру, так и по местоположению.

Методы расчета

Расчет напряженно - деформированного состояния протяженных конструкций выполняется методом конечных элементов. При необходимости применяются также другие методы строительной механики, адекватные поставленным выше задачам. В качестве конечных элементов можно использовать по выбору элементы прямоугольной, четырехугольной и треугольной геометрических форм. Число конечных элементов и, следовательно, время расчета устанавливается пользователем. Общее количество конечных элементов ограничено исключительно возможностями Вашей компьютерной техники.

Разбивка на конечные элементы выполняется автоматически. В результаты автоматической разбивки, в случае необходимости, можно внести поправки в режиме ручного ввода.

Специализированный интерфейс

Для эффективной реализации расчетных и графических процедур в модуле имеется современный интерфейс специализированного назначения. Он включает:

• графический редактор задания конструкций как комбинаций из стержней и пластин;

• визуализатор пространственного представления модели;

• редактор задания плоских сечений стержневых элементов;

• редактор задания нагрузок, условий закрепления и механических характеристик составляющих конструкцию элементов;

• визуализатор результатов расчета.

В модуле имеется библиотека стандартных профилей и базы данных по материалам и их характеристикам. Предусмотрен также импорт поперечного сечения из стороннего графического редактора, в котором имеется возможность генерации DXF - форматов.

Интерфейсная часть, предназначенная для демонстрации результатов расчета, проста, доступна в понимании, удобна в работе, а главное, сильно облегчает анализ полученных результатов и способствует принятию правильных решений. Интерфейс включает визуализаторы:

• напряженно - деформированного состояния модели;

• распределения напряженно - деформированного состояния конструкции в любом текущем сечении любого его элемента;

• силовых факторов и деформаций (линейных и угловых) в узловых точках;

• графиков функций, описывающих законы моментов изгиба и кручения, напряжений и деформаций, поперечных сил и т.п. по длине любого из входящих в состав конструкции стержней;

В режиме печати результатов расчета пользователю предоставлена возможность сохранения этого результата в виде твердой копии; предусмотрен также режим вывода в формат RTF, который может быть прочитан современными текстовыми редакторами, что позволяет в дальнейшем сформировать документ в удобной для пользователя форме.

Широкое применение ряда специализированных редакторов существенно облегчает работу конструктора. Например, задание геометрии упрощается за счет применения проволочных и пластинчатых моделей конструкций. Для детальной прорисовки можно использовать режим объемного моделирования твердотельной модели. Также в модуле предусмотрен режим визуализации поперечного сечения для любого из выбранных элементов стержня. При практической работе с модулем можно обращаться ко множеству встроенных в интерфейс контекстных подсказок, что также способствует взаимопониманию пользователя с машиной. При этом пользователю дается подробная инструкция по описанию порядка работы и перечню возможных команд.

Широкий спектр описанных выше возможностей, предоставляемых модулем APM WinStructure3D, позволяет существенно улучшить качество проектирования протяженных объектов и сократить сроки их проектирования, а также значительно снизить вес конструкции и, следовательно, уменьшить ее стоимость. С использованием APM WinStructure3D можно спроектировать конструкции, которые будут близки к равнопрочным по критериям прочности, жесткости и вибрационной активности и будут всегда наилучшим образом отвечать требованиям заказчика.

Требования к компьютеру и среде

APM WinStructure3D предназначен для работы в средах Windows любых модификаций, начиная с Windows 95. Она может использоваться как в составе Системы APM WinMachine, так и самостоятельно. Наиболее эффективно можно эксплуатировать Систему APM WinStructure3D, используя Pentium 166/32 или еще более мощный компьютер.