Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метод Пособие к КП.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
06.11.2017
Размер:
2.25 Mб
Скачать
  1. Введение

В данной работе следует использовать методическое пособие:

Расчет стержневой конструкции с применением ЭВМ: Методические указания по выполнению курсовой работы /Сост. Ю.Н. Александров; СШФ КГТУ. - Саяногорск, 2005. - 51с., в которой имеются некоторые сведения о методе конечных элементов (МКЭ), сведения о работе с программным комплексомCOSMOS/M.

В отличие от предыдущей работы, где рассматривались вопросы расчета стержневых конструкций, в данной курсовой работе необходимо провести решение плоской задачи теории упругости. В качестве примера проводится расчет НДС гравитационной бетонной плотины на скальном основании.

Построение конечно-элементной модели возможно двумя путями.

Возможно создание сети путем непосредственного создания узлов и элементов. Альтернатива – создание геометрической модели, образуемой ТОЧКАМИ, ЛИНИЯМИ, ПОВЕРХНОСТЯМИ, которые могут группироваться различным образом. Созданная такая геометрическая модель может затем быть автоматически разбита на конечные элементы, которые и образуют конечно-элементную сеть.

Для решения поставленной задачи необходимо выполнения в определенной последовательности нескольких этапов.

  1. Группы элементов и свойства материалов

Первый этап состоит в следующем:

  • Определение групп элементов (команда EGROUP), в каждой из которых описаны элементы одного типа.

  • Определение видов материалов (команда MPROP), в каждой из которых задаются физические свойства материалов, включаемых в конечно-элементную модель.

  • Определение наборов параметров (команда RCONST), в каждой из которых задаются свойства тех или иных групп элементов.

В данной работе возможно (достаточно) использование плоских трехузловых конечных элементов, для которых необходимо использовать следующие команды:

EGROUP, 1, TRIANG, 0, 1, 2, 0, 0, 0, 0, 0

Здесь 1 – номер группы.

TRIANG – тип элементов.

0,1,2,0,0,0,0,0 – параметры. Из них в нашем случае важен третий параметр, который определяет условия плоского напряженного состояния (0) или условия плоского деформированного состояния (2).

MPROP, 1, EX, 35000

Здесь 1 – номер данного материала, свойства которого описываются.

EX– параметр, соответствующий модулю упругости материала.

35000 – значение параметра (в МПа).

Необходимы также команды

MPROP,1, NUXY, 0.16 – для задания коэффициента Пуассона материала

MPROP,1, DENS, 2700 – для задания плотности материала (в кг/м3)

MPROP, 1, ALPX, 0.00001– для задания коэффициента температурного расширения материала

  1. Построение профиля плотины и блока основания

В соответствии с заданием необходимо рассчитать координаты точек А – Е, которые определяют поперечное сечение плотины, или ее профиль(рис.1).

Рис.1. Профиль плотины

В программе COSMOSдля этого необходимо выполнить команду, которая задает полилинию (совокупность отрезков прямых линий)

CRPCORD, 1, 0, 0, 0, 0, 100, 0, 10, 100, 0, 10, 87.5, 0 ,80, 0, 0, 0, 0, 0

Здесь 1 – номер первой ЛИНИИ (линий еще нет).

0,0,0– координатыx,yиzпервой ТОЧКИ (А).

0,100,0– координатыx,yиzвторой ТОЧКИ (В)

и т.д.

0,0,0– координатыx,yиzпервой ТОЧКИ (А) – для получения замкнутой полилинии.

Результат выполнения команды – 5 ТОЧЕК (POINTS), и 5 ЛИНИЙ (CURVES), рис 2.

Далее следует определить включаемый в расчетную схему блок основания плотины, например, прямоугольную область в размерами:

по высоте – равную высоте плотины,

по ширине – равную утроенной высоте плотины.

Следующая команда также строит полилинию в виде прямоугольника

CRPCORD, 6, -100,0,0, 0,0,0, 80,0,0, 180,0,0, 180,-100,0, -100,-100,0, -100,0,0

Здесь 6 – номер первой ЛИНИИ (5 ЛИНИЙ уже построены).

-100,0,0– координатыx,yиzпервой ТОЧКИ.

0,0,0– координатыx,yиzТОЧКИ, совпадающей с ТОЧКОЙ А.

80,0,0– координатыx,yиzТОЧКИ, совпадающей с ТОЧКОЙ Е.

Результат – на рис.3. Построены новые ЛИНИИ 6-11 и новые ТОЧКИ 6-9.

Рис.2. Полилиния, представляющая профиль плотины

Рис.3. Полилиния, определяющая блок основания