20 listopada 2017


Podczas projektowania różnych konstrukcji mamy niekiedy do czynienia z komponentami ramowymi (Rys.1). Zazwyczaj pełnią one rolę elementów nośnych, w związku z czym powinniśmy dokonywać analizy pracy takich obiektów.

Bernard Pacula

Większość programów symulacyjnych wbudowanych w programy CAD do opisu geometrii wykorzystuje zazwyczaj jedynie elementy bryłowe lub ewentualnie powłokowe. Oczywiście zawsze istnieje możliwość zdefiniowania – w przypadku konstrukcji ramowych – powierzchni środkowych i wykonania analizy z wykorzystaniem elementów powłokowych. Podejście takie ma jednak kilka wad, szczególnie w przypadku szybkiego przeliczenia wstępnego konstrukcji.

obliczenia wytrzymalosciowe ramowa
Rys. 1

Model geometryczny musi zostać przygotowany, a co za tym idzie – należy włożyć wiele pracy w utworzenie powierzchni środkowych każdego komponentu i odpowiednie ich przycięcie/dociągnięcie. Jeśli konstrukcja składa się z kilku belek, nie jest to może takim obciążeniem czasowym, jednak przy bardziej skomplikowanych lub po prostu liczniejszych konstrukcjach, może to stanowić znaczne utrudnienie. W takich przypadkach bardzo szybko można przeprowadzić analizę wytrzymałościową konstrukcji bazując na elementach belkowych. Dużą zaletą stosowania elementów belkowych w konstrukcjach kratownicowych jest brak konieczności definiowania kontaktu pomiędzy poszczególnymi składnikami złożenia.
Przeprowadzenie analizy ramy – w Solid Edge – rozpoczynamy od uruchomienia projektowania konstrukcji ramowych. Przejście do tego środowiska zapewnia, iż system będzie „widział” konstrukcję, jako ramę, a nie złożenie elementów bryłowych, i możliwa do wykorzystania będzie siatka odcinków, na podstawie których została ona utworzona. Zaczynamy od zdefiniowania, jakie obliczenia chcemy wykonać. Po wybraniu polecenia Nowa analiza należy wybrać z listy odpowiednią symulację. Jako typ siatki w środowisku ram konstrukcyjnych dostępna jest tylko Belka (Rys. 2).
Wynika to z faktu, iż nie łączy się tutaj analizy ram z analizą brył/powłok. Jeśli chcemy analizować elementy ramy z połączonymi innymi obiektami powierzchniowymi, należy to przeprowadzić w środowisku złożenia. W przypadku obliczeń belek, warto rozwinąć sobie dodatkowe opcje i z dostępnych parametrów dodać jeszcze Reakcje belki. Umożliwi to wyświetlenie jako wyników wartości sił ścinających oraz momentów, działających na ramę.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 11 (98) listopad 2015