Создание и корректировка расчетной схемы

Разработан новый инструмент Ортотропия формы для определения и назначения упругих характеристик конструктивно ортотропных пластин различных конфигураций. Функционал охватывает широкий спектр типов плит, включая:

• Плиты с одно- и двухсторонними ребрами в одном направлении;
• Плиты с односторонними ребрами в двух направлениях;
• Одно- и двунаправленные коробчатые плиты;
• Балочная клеть;
• Профильный лист (трапециевидный или волнистый);
• Плита на профнастиле с учетом материала стали;
• Многопустотная плита (с круглыми или овальными отверстиями).

Использование конструктивной ортотропии в конечно-элементных расчетных схемах позволяет более точно моделировать поведение реальных конструкций, учитывая их анизотропные свойства. Это особенно важно для проектирования мостов, металлоконструкций и других сложных инженерных объектов, где требуется оптимизация жесткости и прочности.

При выполнении подбора армирования и/или проверки заданного армирования в железобетонных и сталежелезобетонных элементах, проверки и подборе поперечных сечений стальных элементов нормативные документы ориентированы на стандартные типы поперечных сечений. А для произвольного сечения можно лишь получить картину напряженно-деформированного состояния.

Поэтому был разработан функционал позволяющий создать Эквивалентное поперечное сечение (брус, тавр с полкой снизу или сверху, двутавр, коробка, крест или швеллер) из произвольного сечения по геометрическим характеристикам. Исходное сечение задается как файл, созданный при помощи системы Конструктор сечений универсальный.

Для заданного сечения аппроксимируются следующие характеристики: площадь, главные моменты инерции и моменты сопротивления. При этом учитываются заданные пользователем значения весовых коэффициентов (по умолчанию все веса равны 1).

Эквивалентное поперечное сечение - это абстрактное описание жесткости, которое приближенно представляет поведение конструкции или элемента под нагрузкой. Такое сечение имеет те же геометрические и механические характеристики, что позволяют адекватно описывать поведение конструкции или элемента при различных условиях нагружения.

Добавлена возможность задания динамической равномерно-распределенной нагрузки на стержни и пластины для расчета на динамику во времени. Реализованы следующие законы изменения данного типа нагрузки: кусочно-линейная нагрузка (ломаная) с произвольным шагом; синусоидальная нагрузка; кусочно-линейная нагрузка (ломаная) с равномерным шагом.

Реализована возможность выполнения расчетов с использованием прямого динамического метода (модуль Динамика во времени) для нескольких динамических загружений в рамках одной расчетной схемы. Кроме этого реализован алгоритм, позволяющий снять ограничения с количества шагов интегрирования. Это позволяет анализировать различные сценарии динамического воздействия и производить расчеты с большей точностью, что особенно актуально для расчетов зданий и сооружений на сейсмические воздействия, на воздействие воздушной ударной волны, и др.

Реализована возможность расчета на прогрессирующее обрушение в рамках единой расчетной модели для нескольких сценариев локальных отказов от работы элементов конструкции. Расчеты проводятся динамическим методом прямого интегрирования уравнений движения во времени (модуль Динамика во времени) в линейной и нелинейной постановках. Данный метод позволяет учесть и эффекты демпфирования.

Реализована возможность расчета температурного поля для задач нестационарного теплообмена для нескольких сценариев температурного воздействия изменяемого во времени в рамках единой расчетной модели.

Добавлена возможность определения коэффициентов пропорциональности массы (α) и жесткости (β) для учета демпфирования по Рэлею, задав частоты и коэффициенты затухания.

Разработано автоматическое формирование стадий монтажа на основе высотных отметок. При использовании этой функциональности создаются стадии монтажа с автоматически сформированными списками монтируемых элементов, которые расположены между соседними высотными отметками и/или на уровне нижней/верхней высотной отметки.

Для задач с моделированием процесса возведения была добавлена функция упорядочивания списка загружений. Теперь можно перемещать загружения вверх или вниз в списке, а также вставлять новое загружение над существующими в списке.

Кроме того, была добавлена возможность перемещать стадии монтажа вверх или вниз. При этом автоматически перемещаются номера смонтированных или демонтированных элементов, параметры, коэффициенты, которые влияют на прочность и модуль деформации бетона, а также коэффициенты, учитывающие дополнительные нагрузки на стадии монтажа. При этом порядок загружений остаётся неизменным.

Добавлена возможность для каждого заданного кусочно-линейного закона деформирования материала (14) выбрать метод разгрузки. Данный параметр используется для итерационных физически нелинейных КЭ при моделировании процесса разгрузки материала с учетом его нелинейных свойств.

Добавлены команды позволяющие создать пластины на свободных гранях отмеченных объемных элементов и на поверхности объемных элементов по заданной плоскости и углу отклонения. Такой функционал будет полезен, например, при создании целевых пластин пластинного аналога; элементов конвективной теплоотдачи на гранях объемных элементов теплопроводности; при моделировании пространственного безграничного грунтового массива и др.

Для пластин и стержней на упругом основании реализовано вычисление суммарной жесткости связей по оси Z по данным C1z (начальная заданная жесткость может изменяться после пересчета упругого основания схемы, связанной с моделью грунта).

Для одноузловых элементов КЭ 51, КЭ 56, КЭ 57, моделирующих упругое основание или сваи, при подсчете суммарной жесткости связей по осям X, Y, Z рассматривается заданная или пересчитанная жесткость Rx, Ry, Rz.

Примечание. При суммировании жесткостей связей при выборе подзадачи учитываются разные наборы коэффициентов постели C1z (набор свойств C) и разные наборы коэффициентов к модулям упругости k_E (набор свойств D). Жесткость одноузловых элементов КЭ 51, КЭ 56, КЭ 57 суммируется с учетом соответствующих коэффициентов k_E.

Добавлены новые функции отображения на схеме:

• комментариев к назначенным жесткостям;
• контуров для равномерно распределенной нагрузки для пластин и объемных конечных элементов;
• опрокидывающих моментов относительно заданной точки;
• номеров монтажных групп;
• изменение размера области заливки при построении мозаик свойств и результатов в узлах;
• направления главных осей стержней вычисленных в результате физически нелинейных расчетов.

В диалоге создания вариантов конструирования добавлена команда, позволяющая создавать новый вариант конструирования схемы по шаблону выбранного.

Добавлена команда позволяющая отображать в новом окне документа узлы и элементы заранее отмеченные на схеме.

Добавлена возможность копирования и добавления из буфера обмена в текущую задачу материалов для армокаменных конструкций по всем нормам и вариантам конструирования.

Добавлена опция, позволяющая при автоматической разбивке расчетной модели на конструктивные блоки Плита, Стена учесть разрывы их контуров (отсутствие совместных узлов) в одной плоскости. Данная опция влияет также на формирование обычного Блока.

Добавлена функция автоматического формирования конструктивных блоков (колонна, балка, плиты) при создании пространственной рамы. Также добавлена опция для автоматического создания координационных осей и отметок.

Добавлена поддержка импорта дуговых координационных осей из LIRA-CAD. Для дуговых осей в среде LIRA-FEM реализованы инструменты корректировки (переименования, задания Z-привязки осей, удаления), опции управления отображением и параметрами выбора, выделения узлов и элементов при щелчке мыши на маркировку дуговой координационной оси или при выборе прямоугольной рамкой нескольких координационных осей.

Добавлена команда, которая позволяет удалить все координационные оси и высотные отметки на схеме.

Добавлена опция переименования высотных отметок к существующему функционалу переименования координационных осей.

При выполнении операций добавления стержневых элементов и деления стержней на несколько частей добавлены команды, позволяющие объединить новые элементы в конструктивный блок и конструктивный элемент.

Для контроля исходных данных конструктивных элементов добавлен столбец с суммарной длиной составляющих их стержней.

При объединении отмеченных стержней в один добавлены опции позволяющие контролировать совпадение типов КоЭ, наличие жестких вставок, связей и АЖТ. Если установлены соответствующие флажки, то цепочка отмеченных стержней будут объединяться только на тех участках, где совпадают соответствующие параметры стержня или в участках между узлами со связями или АЖТ.

Для более удобной визуализации плит добавлена проекция на плоскость XOY (вид сверху), где ось Y расположена горизонтально.

Добавлена ​​возможность сортировки по параметрам в диалоге абсолютно жестких тел.

Добавлена опция позволяющая размещать прямоугольную сеть во всех четырех квадрантах плоскости относительно центра сети.

• Новые типы нагрузок:
• Единый диалог для задания, корректировки или просмотра сосредоточенных сил и моментов по направлению глобальных или местных осей, а также сосредоточенного бимомента в узлах. Комбинированную нагрузку можно задавать двумя способами: путем приложения сосредоточенных сил и моментов на узел или сил, приложенных с эксцентриситетом относительно узла. Независимо от выбранного способа задания, на схеме комбинированная нагрузка всегда представляется в виде сил и моментов.
• Единый диалог для задания, корректировки или просмотра заданных смещений и поворотов по направлению местных осей, а также заданной депланации в узлах;
• Трапециевидная нагрузка-штамп для пластин и объемных КЭ;
• Трапециевидная нагрузка по линии (стержни).
• В диалоговое окно Нагрузка-штамп (нагрузка по линии и по площади для пластин и объемных КЭ) добавлен параметр R поиска, который настраивает область поиска конечных элементов для применения нагрузки штамп. Используется при корректировке контуров нагрузок при помощи таблиц ввода.

• Добавлена возможность задания наборов настроенных параметров шкал армирования

• Добавлена возможность замены одного из трех параметров материала конструирования для железобетонных, стальных и алюминиевых, армокаменных конструкций

• Реализована функция графической визуализации и документирования площади подобранной продольной арматуры у граней сечения, а также площади поперечной арматуры для указанной пластины в текущем варианте конструирования.

• Добавлена возможность изменения масштаба нагрузок, положения окружностей с маркировкой координационных осей, эпюр усилий и армирования для стержней, мозаик стержней и узлов, с помощью вращения колесика мыши при нажатой клавише Shift. Для возвращения к коэффициенту масштабирования, принятому по умолчанию, нужно выполнить двойной щелчок колесиком мыши при нажатой клавиш Shift.

• Добавлено новое поперечное сечение типа "Круглая труба" для задания алюминиевых сечений стержней с использованием базы алюминиевого проката.