Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (495) 180-47-59

53. Выбор размеров конечных элементов

Страницы:1
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


Предзапись на бесплатный мастер-класс ЛИРА 10.12
На мастер классе вы познакомитесь с новым разделом расчета деревянных конструкций.
21 июля 2021
Примите участие в развитии ЛИРА 10
ЛИРА 10.12 только вышла, а мы уже начинаем работу над следующей версией программного комплекса. Мы делаем программу для вас - наших пользователей. Поэтому с радостью рассмотрим все ваши идеи и предложения для реализации в будущих версиях и релизах.
16 июля 2021
Бесплатные мастер-классы по работе в новой версии ЛИРА 10.12
На мастер классе вы познакомитесь с новым разделом расчета деревянных конструкций.
14 июля 2021
Вышел новый релиз ЛИРА 10.12 R2.0
Вышел релиз R2.0 для версии ЛИРА 10.12. Исправлены ошибки и внесены следующие изменения:
14 июля 2021
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
ЛИРА 10. Экспорт из AutoCAD
Как сократить время на передачу модели?
21 декабря 2020 10:59:00
Опыт использования ЛИРА 10 на примере ООО «УралТЭП»
На вебинаре 22 сентября специалисты «УралТЭП» поделятся опытом применения ЛИРА 10 на примере двух объектов энергетики
16 сентября 2020
Все записи вебинаров