APM CivilEngineering - Проектирование мостов

APM CivilEngineering -- CAD/CAE система автоматизированного проектирования строительных объектов гражданского и промышленного назначения. Эта система в полном объеме учитывает требования государственных стандартов и строительных норм и правил, относящиеся как к оформлению конструкторской документации, так и к расчетным алгоритмам.

APM CivilEngineering обладает широкими функциональными возможностями для создания моделей конструкций, выполнения необходимых расчетов и визуализации полученных результатов. Использование этих возможностей позволит сократить сроки проектирования и снизить материалоемкость строительного объекта, а также уменьшить стоимость проектных работ и строительства в целом.

Далее рассмотрим модуль, входящий в данное программное обеспечение - APM Structure3D. APM Structure3D предназначен для комплексного анализа трехмерных конструкций произвольной формы. С его помощью можно методом конечных элементов выполнить прочностной расчет произвольно закрепленных моделей, включающих стержневые, тонкие пластинчатые и объемные твердотельные элементы конструкций (включая сборки), а также канаты и произвольные комбинации всех перечисленных выше элементов. Исходные упруго-деформационные характеристики элементов при этом могут быть линейными, а также геометрически и физически нелинейнымиАнализ полученных результатов и последующая модификация позволяет выбрать наилучшие конструктивные решения, оптимальные по весу и стоимости.

Рассмотрим функциональные возможности APM Structure 3d.

    - Линейные решения: - расчет напряженно-деформированного состояния; - расчет критических сил и форм потери устойчивости; - тепловой расчет; - расчет термоупругости.

Нелинейные решения:

    - расчет напряженно-деформированного состояния с учетом геометрической нелинейности; - расчет критических сил и форм потери устойчивости; - расчет напряженно-деформированного состояния с учетом физической нелинейности; - расчет напряженно-деформированного состояния для случая контактного взаимодействия.

Динамический анализ:

    - определение частот и форм собственных колебаний, в том числе с предварительным нагружением; - расчет вынужденных колебаний - определение поведения системы при заданном законе изменения вынуждающей нагрузки от времени с анимацией колебательного процесса; - расчет на вибрацию оснований.

Результатами расчетов являются:

    - распределение эквивалентных напряжений и их составляющих, а также главных напряжений; - распределение линейных, угловых и суммарных перемещений; - распределение деформаций по элементам конструкции; - карты распределения и эпюры внутренних усилий; - распределение усилий в контактной зоне; - коэффициент запаса устойчивости и форма потери устойчивости; - распределение коэффициентов запаса и числа циклов по критерию усталостной прочности; - распределение коэффициентов запаса по критериям текучести и прочности; - распределение температурных полей и термонапряжений; - координаты центра тяжести, вес, объем, площадь поверхности, моменты инерции модели, а также моменты инерции, статические моменты и площади поперечных сечений; - реакции в опорах, а также суммарные реакции, приведенные к центру тяжести модели конструкции.

Входные данные и результаты расчета можно вывести в тестовый файл формата RTF, пригодный для последующего редактирования.

При создании модели строительного объекта можно использовать следующие типы конечных элементов:

    - cтержневые - произвольных поперечных сечений; - гибкие элементы - канаты; - пластинчатые - треугольные и четырехугольные; - оболочечные; - твердотельные - изопараметрические четырехузловые, шестиузловые и восьмиузловые; - специальные элементы: упругие связи, упругие опоры, контактные элементы, сосредоточенные массы и моменты инерции.

Нагрузки и воздействия:

    - сосредоточенные силы и моменты (постоянные и переменные во времени); - распределенные нагрузки по длине, площади и объему (постоянные и переменные во времени); - нагрузки, заданные линейным и/или угловым перемещением (постоянные и переменные во времени); - снеговые, ветровые и сейсмические (по СНиП), с учетом распределенных и сосредоточенных масс, линейных и вращательных степеней свободы; - давление гидростатического типа; - давление контактного типа; - расчетные сочетания усилий (РСУ); - центробежные (заданные линейным и/или угловым ускорением); - гравитационные; - температурные градиенты.

Для моделирования реального нагружения модели конструкции возможно использовать произвольные комбинации перечисленных выше нагрузок.

Дополнительные возможности:

    - внецентренное соединение стержневых элементов модели конструкции; - шарнирное соединение элементов конструкции; - освобождение связей стержневого элемента в узле; - задание совместных перемещений; - импорт/экспорт сетки конечных элементов (BDF/DAT, SFM); - введение локальной системы координат в узле; - расчет кручения в стержневых элементах; - интерактивное полуавтоматическое разбиение на конечные элементы; - наличие операции генерации узлов металлоконструкций.

Как показано выше, у каждой программы есть свои достоинства и недостатки. Каждая из них дает широкий спектр возможностей, необходимых проектировщику и инженеру. Для своей работы, мною была выбрана программа APM CivilEngineering, так как ее интерфейс был для меня наиболее понятен и легок в освоении. Также, причиной моего выбора, послужила доступность данного продукта для студентов СКГМИ. Значения, полученные в ходе работы программы, являются достаточно точными, для построения реальных сооружений.

Похожие статьи




APM CivilEngineering - Проектирование мостов

Предыдущая | Следующая