Температурне навантаження

Для моделювання температурних навантажень у САПФІР є спеціалізовані інструменти. Вони доступні на вкладці «Аналітика» в меню «Навантаження» (див. рис. 1 ).

Температурні навантаження можуть бути двох типів:

1. Температурне навантаження на стержень (може діяти на балки та колони).
2. Температурне навантаження на пластину (прикладається до стін та плит).

Якщо створювати температурне навантаження на конструктивний елемент (плиту, колону), коли цей елемент вже створено, то температурне навантаження автоматично зв'язується з цим елементом, якщо її контур створити на аналітичній моделі цього елемента.

Щоб переконатися, що температурне навантаження діє на потрібний елемент, слід виділити його та подивитися у вікні «Властивості» значення параметра «Приймач навантаження» (див. рис. 2).

Цей параметр (тільки для читання) повідомляє, з яким конструктивним елементом пов'язане навантаження і, відповідно, надає на нього свій вплив.

Якщо температурне навантаження не прикладене до жодного елемента моделі, то вона не експортується у ВІЗОР. Щоб прикласти температурне навантаження до якогось конструктивного елемента, необхідно виділити це навантаження, виділити елемент і дати команду «Прикласти температурне навантаження», яка знаходиться в тому ж меню (рис. 1).

Температурне навантаження, яке прикладене до конкретного конструктивного елемента, опційно може отримувати коефіцієнт лінійного температурного розширення «А» з властивостей матеріалу, призначеного даному конструктивному елементу. Опція включається параметром навантаження «Коефіцієнт розширення з матеріалу» у вікні «Властивості». Якщо опція включена («Так»), то значення коефіцієнта наводиться в таблиці для довідки тільки для читання. Щоб воно змінилося, його потрібно відредагувати у властивостях матеріалу, призначеного плиті. Якщо опцію вимкнути (Ні), то можна задати значення А безпосередньо як параметр температурного навантаження. У цьому випадку воно буде дозволено для редагування і потім буде передано на розрахунок.

Одне температурне навантаження може діяти на кілька конструктивних елементів (див. рис. 3). У такому разі навантаження на кожний скінченний елемент може отримати своє значення «А» залежно від того, який матеріал призначений плиті, у складі якої цей КЕ знаходиться. Або загальне значення, якщо використовується коефіцієнт «А» з властивостей навантаження.

Для температурного навантаження можна задати ті ж властивості, якими вона характеризується у ВІЗОР.

Скінченні елементи розрахункової схеми отримають навантаження або ні в залежності від того, чи центр елемента потрапляє в межі контуру навантаження.

Також можна задати деякі додаткові властивості та деякі опції.

Наприклад, можна задавати не одне значення температури та різниці температур, а два. Для цього спочатку потрібно увімкнути опцію «Нерівномірна». Це дасть можливість задати дві пари значень у контрольних точках. Відповідно буде сформовано температурне навантаження, нерівномірно розподілене по площі плити (див. рис. 4). Для кожного КЕ в межах контуру навантаження обчислюється температура і різниця температур шляхом інтерполяції цих значень для охопленої навантаженням площі.

Опція «Використовувати для тріангуляції» забезпечує вплив контуру навантаження на конфігурацію скінченних елементів таким чином, що кожен елемент виявляється або повністю в межах дії навантаження, або повністю за межами.

Опцію впливу на тріангуляцію можна включати не тільки для температурних навантажень, а й для звичайних. Причому як для розподілених по площі, так і по лінії, і для зосереджених сил. Для зосередженої сили буде створено вузол у місці її прикладання (див. рис. 5).

Щоб ця опція була доступна, навантаження має бути пов'язане з плитою (або стіною).

Зв'язати звичайне навантаження з плитою або стіною можна так:

1. Виділіть навантаження (рис. 6).
2. Виділіть стіну.
3. Дайте команду «Приєднати об'єкт».

Успішність приєднання можна перевірити у властивостях навантаження за значенням параметра «Приймач навантаження» або за допомогою діалогу «Керування зв'язками об'єкта».

Щоб звичайні навантаження при передачі на розрахунок не перетворювалися на «ліс сил», а задавалися як рівномірно (або нерівномірно) розподілені по площі скінченних елементів, потрібно включити опцію «По всьому скінченному елементу». Ця опція доступна тільки для навантажень, які приєднані до будь-яких конструктивних елементів. При чому слід врахувати, що площадні навантаження можна приєднувати тільки до пластин. Лінійні навантаження приєднуються і до стержнів, і до пластин. Вплив зосередженої сили на тріангуляцію виявляється у тому, що в місці її застосування формується вузол скінченно-елементної розрахункової схеми.

Для температурного навантаження на стрижень існує опція «Товщина прогріву з моделі». Коли вона увімкнена («Так»), товщина прогріву визначається автоматично, показана в таблиці тільки для читання. Значення залежить від габариту перерізу у напрямі дії навантаження. Якщо потрібно задати інше значення, слід вимкнути цю опцію, переключивши відповідний параметр навантаження на значення «Ні».

На обчислену по моделі «товщину прогріву» впливає напрямок дії температурного навантаження, кероване опцією «Поперек осі Z перерізу»: «Так» / «Ні». В якості товщини прогріву використовується габарит контуру перерізу у вибраному напрямку.