Створення та коригування розрахункової схеми

Розроблено новий інструмент Ортотропія форми для визначення та призначення пружних характеристик конструктивно-ортотропних пластин різних конфігурацій. Функціонал охоплює широкий спектр типів плит, включаючи:

• Плити з одно- та двосторонніми ребрами в одному напрямку;
• Плити з односторонніми ребрами у двох напрямках;
• Одно- та двоспрямовані коробчаті плити;
• Балкова кліть;
• Профільний лист (трапецієподібний або хвилястий);
• Плита на профнастилі з урахуванням матеріалу сталі;
• Багатопустотна плита (з круглими або овальними отворами).

Використання конструктивної ортотропії в скінченно-елементних розрахункових схемах дозволяє більш точно моделювати поведінку реальних конструкцій, враховуючи їх анізотропні властивості. Це особливо важливо для проектування мостів, металоконструкцій та інших складних інженерних об'єктів, де потрібна оптимізація жорсткості та міцності.

При виконанні підбору армування та/або перевірки заданого армування в залізобетонних та сталезалізобетонних елементах, перевірки та підбору поперечних перерізів сталевих елементів нормативні документи орієнтовані на стандартні типи поперечних перерізів. А для довільного перерізу можна лише отримати картину напружено-деформованого стану.

Тому було розроблено функціонал, який дозволяє створити Еквівалентний поперечний переріз (брус, тавр з полицею знизу або зверху, двотавр, коробка, хрест або швелер) з довільного перерізу за геометричними характеристиками. Вихідний переріз задається як файл, створений за допомогою системи Конструктор перерізів універсальний.

Для заданого перерізу апроксимуються наступні характеристики: площа, головні моменти інерції та моменти опору. При цьому враховуються задані користувачем значення вагових коефіцієнтів (за умовчанням усі ваги дорівнюють 1).

Еквівалентний поперечний переріз - це абстрактний опис жорсткості, який приблизно представляє поведінку конструкції або елемента під навантаженням. Такий переріз має такі самі геометричні та механічні характеристики, що дозволяють адекватно описувати поведінку конструкції або елемента за різних умов навантаження.

Додано можливість завдання динамічного рівномірно-розподіленого навантаження на стержні та пластини для розрахунку на динаміку у часі. Реалізовано наступні закони зміни даного типу навантаження: кусково-лінійне навантаження (ламане) з довільним кроком; синусоїдальне навантаження; кусково-лінійне навантаження (ламане) з рівномірним кроком.

Реалізовано можливість виконання розрахунків із застосуванням прямого динамічного методу (модуль Динаміка у часі) для кількох динамічних завантажень у рамках однієї розрахункової схеми. Крім цього, реалізований алгоритм, що дозволяє зняти обмеження з кількості кроків інтегрування. Це дозволяє аналізувати різні сценарії динамічного впливу та проводити розрахунки з більшою точністю, що особливо актуально для розрахунків будівель та споруд на сейсмічні впливи, на вплив повітряної ударної хвилі та ін.

Реалізовано можливість розрахунку на прогресуюче обвалення в рамках єдиної розрахункової моделі для декількох сценаріїв локальних відмов від роботи елементів конструкції. Розрахунки проводяться динамічним методом прямого інтегрування рівнянь руху в часі (модуль Динаміка у часі) у лінійній та нелінійній постановках. Даний метод дозволяє врахувати і ефекти демпфування.

Реалізовано можливість розрахунку температурного поля для задач нестаціонарного теплообміну для кількох сценаріїв температурного впливу змінюваного у часі в рамках єдиної розрахункової моделі.

Додано можливість визначення коефіцієнтів пропорційності маси (α) та жорсткості (β) для врахування демпфування по Релею, задавши частоти та коефіцієнти згасання.

Розроблено автоматичне формування стадій монтажу на основі висотних позначок. При використанні цієї функціональності створюються стадії монтажу з автоматично сформованими списками елементів, що монтуються, які розташовані між сусідніми висотними позначками та/або на рівні нижньої/верхньої висотної позначки.

Для задач з моделюванням процесу зведення було додано функцію упорядкування списку завантажень. Тепер можна переміщати завантаження вгору або вниз у списку, а також вставляти нове завантаження над існуючими у списку.

Крім того, було додано можливість переміщати стадії монтажу вгору або вниз. При цьому автоматично переміщуються номери змонтованих або демонтованих елементів, параметри, коефіцієнти, що впливають на міцність та модуль деформації бетону, а також коефіцієнти, що враховують додаткові навантаження на стадії монтажу. При цьому порядок завантажень залишається незмінним.

• Нові типи навантажень:
• Уніфіковане діалогове вікно для задання, коригування або перегляду зосереджених сил і моментів за напрямками глобальних або локальних осей, а також зосередженого бімоменту у вузлах. Комбіноване навантаження можна задавати двома способами: шляхом прикладання зосереджених сил і моментів до вузла або сил, прикладених з ексцентриситетом відносно вузла. Незалежно від обраного способу задання, на схемі комбіноване навантаження завжди представлено у вигляді сил і моментів.
• Уніфіковане діалогове вікно для задання, коригування або перегляду заданих переміщень і поворотів за напрямками локальних осей, а також заданої депланації у вузлах;
• Трапецієподібне навантаження-штамп для пластин і об’ємних СЕ;
• Трапецієподібне навантаження по лінії (стержні).
• У діалогове вікно Навантаження-штамп (навантаження по лінії та по площі для пластин і об’ємних СЕ) додано параметр R пошуку, який налаштовує область пошуку скінченних елементів для застосування навантаження-штамп. Використовується при коригуванні контурів навантажень за допомогою таблиць введення.

• Додано можливість задання наборів налаштованих параметрів шкал армування.

• Додано можливість заміни одного з трьох параметрів матеріалу конструювання для залізобетонних, сталевих, алюмінієвих та армокам’яних конструкцій.

• Реалізовано функцію графічної візуалізації та документування площі підібраної повздовжньої арматури на гранях перерізу, а також площі поперечної арматури для вказаної пластини в поточному варіанті конструювання.

• Додано можливість змінювати масштаб навантажень, положення кіл з маркуванням координаційних осей, епюр зусиль та армування для стержнів, мозаїк стержнів і вузлів за допомогою обертання коліщатка миші при натисненій клавіші Shift. Щоб повернутися до масштабу за замовчуванням, потрібно двічі клацнути коліщатком миші при натисненій клавіші Shift.

• Додано новий тип поперечного перерізу «Кругла труба» для задання алюмінієвих перерізів стержнів із використанням бази алюмінієвого прокату.

Додана можливість для кожного заданого кусково-лінійного закону деформування матеріалу (14) вибрати метод розвантаження. Цей параметр використовується для ітераційних фізично нелінійних КЕ при моделюванні процесу розвантаження матеріалу з урахуванням його нелінійних властивостей.

Додано команди, що дозволяють створити пластини на вільних гранях зазначених об'ємних елементів і на поверхні об'ємних елементів за заданою площиною та кутом відхилення. Такий функціонал буде корисним, наприклад, при створенні цільових пластин пластинного аналога; елементів конвективної тепловіддачі на гранях об'ємних елементів теплопровідності; при моделюванні просторового безмежного ґрунтового масиву та ін.

Для пластин та стержнів на пружній основі реалізовано обчислення сумарної жорсткості в'язів по осі Z за даними C1z (початкова задана жорсткість може змінюватися після перерахунку пружної основи схеми, пов'язаної з моделлю ґрунту).

Для одновузлових елементів КЕ 51, КЕ 56, КЕ 57, що моделюють пружну основу або палі, при підрахунку сумарної жорсткості в'язів по осях X, Y, Z розглядається задана або перерахована жорсткість Rx, Ry, Rz.

Примітка. При підсумовуванні жорсткостей в'язів при виборі підзадачі враховуються різні набори коефіцієнтів постелі C1z (набір властивостей C) та різні набори коефіцієнтів до модулів пружності k_E (набір властивостей D). Жорсткість одновузлових елементів КЕ 51 КЕ 56 КЕ 57 підсумовується з урахуванням відповідних коефіцієнтів k_E.

Додано нові функції відображення на схемі:

• коментарів до призначених жорсткостей;
• контурів для рівномірно розподіленого навантаження для пластин та об'ємних скінченних елементів;
• перекидних моментів відносно заданої точки;
• номерів монтажних груп;
• зміна розміру області заливки при побудові мозаїк властивостей та результатів у вузлах;
• напрямів головних осей стержнів, обчислених у результаті фізично нелінійних розрахунків.

У діалозі створення варіантів конструювання додана команда, що дозволяє створювати новий варіант конструювання схеми по шаблону вибраного.

Додана команда, яка дозволяє відображати в новому вікні документа вузли та елементи заздалегідь відмічені на схемі.

Додано можливість копіювання та додавання з буфера обміну в поточну задачу матеріалів для армокам'яних конструкцій за всіма нормами та варіантами конструювання.

Додана опція, що дозволяє при автоматичному розбиванні розрахункової моделі на конструктивні блоки Плита, Стіна врахувати розриви їх контурів (відсутність спільних вузлів) в одній площині. Ця опція впливає також на формування звичайного Блоку.

Додано функцію автоматичного формування конструктивних блоків (колона, балка, плити) при створенні просторової рами. Також додана опція для автоматичного створення координаційних осей та позначок.

Додано підтримку імпорту дугових координаційних осей з LIRA-CAD. Для дугових осей у середовищі LIRA-FEM реалізовано інструменти коригування (перейменування, завдання Z-прив'язки осей, видалення), опції керування відображенням та параметрами вибору, виділення вузлів та елементів при натисканні миші на маркування дугової координаційної осі або при виборі прямокутною рамкою кількох координаційних осей.

Додано команду, яка дозволяє видалити всі координаційні осі та висотні позначки на схемі.

Додано опцію перейменування висотних позначок до існуючого функціоналу перейменування координаційних осей.

При виконанні операцій додавання стержневих елементів та поділу стержнів на декілька частин додані команди, що дозволяють об'єднати нові елементи у конструктивний блок та/конструктивний елемент.

Для контролю вихідних даних конструктивних елементів доданий стовпець із сумарною довжиною стержнів, що їх складають.

При об'єднанні відмічених стержнів в один додано опції що дозволяють контролювати збіг типів КоЕ, наявність жорстких вставок, в'язів та АЖТ. Якщо встановлені відповідні прапорці, то ланцюжок відмічених стержнів об'єднуватиметься тільки на тих ділянках, де збігаються відповідні параметри стержня або в ділянках між вузлами з в'язями або АЖТ.

Для зручнішої візуалізації плит додана проекція на площину XOY (вид зверху), де вісь Y розташована горизонтально.

Додано можливість сортування за параметрами в діалозі абсолютно жорстких тіл.

Додана опція, яка дозволяє розміщувати прямокутну сіть у всіх чотирьох квадрантах площини відносно центру сіті.