Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (499) 922  00  02

53. Выбор размеров конечных элементов

Страницы: 1
RSS
53. Выбор размеров конечных элементов
 

53. Выбор размеров конечных элементов


Данная заметка нацелена прежде всего на начинающих расчётчиков, у которых часто возникают вопросы, как выбрать размер сетки конечных элементов, в каких случаях она является качественной, а в каких нет и т.д. Но, возможно, и более опытные пользователи ПК ЛИРА 10 найдут в ней полезные вещи.


Авторы: Канев Данил, Таралов Рустам.
 
цит: "При отношении толщины КЭ к его длине и ширине более 1:5 следует использовать объёмные элементы."
НЕ путайте понятия "КЭ"-конечного элемента и "Конструктивного элемента системы"- области конструкции, или вообще системы подлежащей дискретизации (триангуляции) разбивке на эти КЭ!!!! (Вы что "места сгущения сетки" в плите или оболочке моделируете объёмными КЭ?
:D
).

К толщине КЭ (как средства дискретизации исследуемой области) это пропорция 1:5 не имеет никакого отношения!!!!! - речь идет о ВСЁМ ТРИАНГУЛИРУЕМОМ ЭЛЕМЕНТЕ или системе на эти КЭ!!!!

Какие усилия доминирующие, а какими усилиями и их вкладами можем пренебречь - подбираем приемлемую с инженерной точки зрения для данного расчетного случая математическую модель (типы КЭ) распределения внутренних усилий
по всему пространству исследуемой области!!!
Для толстого массива и "коротких" расчетных областей (может и 1/5 только в частности) систем (не КЭ!!!) - существенной влияние краевых эффектов на распределение внутренних усилий по всей области - следствие возможен как вариант доп исследования и переход на объемные, пласт. КЭ .(Например опорная часть балки и др).

ТЕ идет речь о вкладе граничных условий, пропорций конструкции (НЕ КЭ!!!) на степень отклонения от определенных принятых гипотез (гипотеза плоских сечений например - ближе к середине балки или плиты и у краев на опорах) математического моделирования характера распределения внутренних усилий - под нужную глубину и адекватность исследования свои КЭ, но размер КЭ в любом общем случае - чем мельче (в разумных пределах - в основном технические - время расчета и моделирования), тем выше точность (в спец литературе есть информация о сходимости метода КЭ), по аналогии с определенным интегралом - дискретизация интервала аргумента с последующим вычислением предела суммы с устремлением интервала дискретизации к нулю. Для компьютера есть технические нюансы с накоплением ошибок округления, но это техника - НЕ ПУТАТЬ С МЕТОДОЛОГИЕЙ КЭ и дискретизацией ими систем.

Не толщины КЭ(конечного элемента)!!!, а отношения характерных размеров всей исследуемой и подлежащей расчету ТРИАНГУЛИРУЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ (или ее фрагмента) (ПЛИТА - ТОЛСТАЯ, СРЕДНЯЯ ИЛИ ТОНКАЯ, некий материальный массив - плотина, грунт и тп) В ЦЕЛОМ!!! или другая исследуемая модель!!! к ЕЁ толщине и тп!!!
Речь идет об адекватной математической модели ДЛЯ РАСЧЕТА - ПРИЕМЛЕМОМ ДЛЯ ДАННОГО ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА ХАРАКТЕРЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ ПО ВСЕМУ СЕЧЕНИЮ ИЛИ ОБЛАСТИ КОНСТРУКЦИИ - аппроксимирующих функций КЭ - в итоге модели или характере распределения внутренних усилий по области КЭ и по его толщине - гипотеза плоских сечений или с поправкой на сдвиг !!! всего исследуемого сечения в данной точке конструкции , т.е. ,например, степени учета влияния сдвиговых деформаций по сечению (касательных напряжений в плите и др) (тонкая или толстая) на распределение нормальных напряжений в сечении - степени учета!!! отклонения от гипотезы плоских сечений (части конструкции), какие хотим получить группы внутренних усилий в конечных элементах для анализа - так в частности и принимаем решение о типах конечных элементов и применяем указанные моменты в статье относительно размеров и формы КЭ (плита, оболочка, объемные и др.).

Как следствие ,например, модули армирования для ЖБ - стержнем, плитой, балкой стенкой или оболочкой или дополнительные исследования в случае моделирования объемными КЭ, или для СТАЛИ - стержень, пластины или объёмные - под эти КЭ свои группы внутренних усилий и как следствие возможность нормативных проверок и глубины анализа расчетной области конструкции, а не КЭ.
Следует помнить, что КЭ - это средство моделирования (частная для конкретных типов конструктивных элементов конструкций приемлемая математическая модель распределения внутренних усилий под определенные цели анализа) приводящая в СОВОКУПНОСТИ к вычислению и отображающая информацию о характере распределения внутренних усилий по ВСЕЙ ОБЛАСТИ КОНСТРУКЦИИ (ТОЛЩИНЕ, ГЛУБИНЕ И В ПЛАНЕ). Размеры и тип под желаемую инженерную приемлемую точность (учитывая рекомендации с поправкой в статье) и возможности компьютера и времени на вычисления и моделирования и использования полученной группы усилий и их характера распределения для анализа, экспертизе в соответствии с нормативами и
принятии решений
по конструированию и тп.
 
Спасибо, Алексей Петрович, хорошее дополнение.
 
Развернуто ответил.
Страницы: 1


Обучись расчетному комплексу ЛИРА 10 бесплатно
До 31 июля вы можете пройти бесплатно базовый курс, состоящий из 5-ти видео-уроков, с пошаговым объяснением выполнения задач и самостоятельной работой для отработки полученных навыков.
09 июля 2019
Семинар в Душанбе «Современные методы моделирования и расчета зданий и сооружений на статические и сейсмические нагрузки и воздействия»
Компания ЛИРА софт приглашает инженеров-расчетчиков, конструкторов, ГИПов, сотрудников экспертизы, сотрудников ВУЗов, а также других специалистов, имеющих отношение к расчетам строительных конструкций, принять участие в семинаре, посвященном расчету зданий и сооружений на статические и сейсмические нагрузки и воздействия.
04 июля 2019
Первый выпуск курса «Расчет зданий и сооружений на устойчивость против прогрессирующего обрушения»
     С 3 по 5 июня прошел трехдневный курс повышения квалификации: «Расчет зданий и сооружений на устойчивость против прогрессирующего обрушения».
14 июня 2019
Приглашаем всех пользователей ЛИРА 10 на курс «Лира 10. Расчет строительных конструкций. Продвинутый курс»
Компания «ЛИРА софт» приглашает всех пользователей ЛИРА 10 на второй по уровню сложности курс "ЛИРА 10. РАСЧЕТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ПРОДВИНУТЫЙ КУРС"
11 июня 2019
Все новости
Реализация модели контактного слоя при расчете адгезионного соединения с использованием метода конечных элементов
В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.
06 июня 2019
Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений

В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.

06 февраля 2018
Напряженно-деформированное состояние коррозионно - поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении
С помощью современного программно-вычислительного комплекса  ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния  не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано   влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
25 января 2018
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
21 июня 2017
Все публикации
Расчет фильтрации
Учёт фильтрации грунтовых вод является важной задачей во многих областях строительства (геотехника, гидротехника, экология).
В ПК ЛИРА 10.8 реализован тип задачи, который позволяет проводить расчет поля давления и скорости фильтрации грунтовых вод в расчетных схемах с произвольной геометрией для дальнейшего определения напряженно-деформированного состояния от действия вычисленного дополнительного давления.
05 июля 2019
ЛИРА 10. Базовый. Урок 1. Расчет железобетонного каркаса
Цели и задачи: Овладеть навыками создания моделей железобетонных конструкций с нуля. Произвести расчет на основе сочетания нагрузок, научиться анализировать результаты.
03 июля 2019
ЛИРА 10. Базовый. Урок 2. Расчет стального каркаса
Цели и задачи: Овладеть навыками создания моделей стальных каркасов с нуля. Произвести расчет на основное сочетание нагрузок.
03 июля 2019
ЛИРА 10. Базовый. Урок 3. Учет работы сооружения совместно с грунтом основания
Цели и задачи: Овладеть навыками создания расчета зданий с учетом грунтовых условий. Научиться строить модель грунта.
03 июля 2019
Все записи вебинаров