Superbeam
Leírás
A Superbeam koncepció kibővíti a hagyományos 7 szabadságfokú rúdelem lehetőségeit. Ez az innovatív megoldás lehetővé teszi az egyidejű analízist kétféle, konzisztensen generált végeselem modellen. A rúdszerkezet modellezése továbbra is a hagyományos 1D rúdelemekkel történik, azonban az analízis bármely rúdelem esetében elvégezhető a hagyományos 7-szabadságfokú rúd végeselem, vagy a héj végeselem segítségével. Ezáltal lehetővé válik egyes szerkezeti részek alaposabb vizsgálata a 2D héjmodell pontosságával, megtartva az 1D rúdelemek kínálta egyszerű modellezés és módosítás lehetőségét. Fontos megjegyezni, hogy ez a végeselem modell váltás teljesen automatikusan történik, és bármikor visszafordítható.
Bármely rúdelemre megadható, hogy az alábbi két analízis modell közül melyik legyen érvényes a következő futtatás során:
- Rúd modell (7SZF végeselemekkel) a már korábbról ismert analízis és méretezési lehetőségekkel
- Héj modell (héj végeselemekkel) konzisztens módon összekapcsolva a teljes modellel
Jelenleg csak bizonyos szelvény típusokra elérhető, ld. lentebb!
Ha a héj modell van kiválasztva egy adott rúdhoz, akkor az analízishez szükséges végeselemes háló automatikusan létrejön a végeselem-generálás során, az analízis futtatási folyamat elején. Az egész folyamat teljesen adaptív, így bármikor lehet váltani a kétféle analízis modell között.
A gerenda 3D nézete
7SZ rúdmodell öblösödési merevítőkkel
Héj modell lyukakkal és merevítőkkel
A Superbeam funkció lehetővé teszi további szerkezeti részletek modellezését és analízisét is, melyek az alábbiak:
Jelenleg ezek az objektumok csak akkor lesznek figyelembe az analízis és a méretezés során, ha a rúd végeselemes modellje héj típusú. A rúd végeselemként modellezett elemek merevítői és kivágásai nem befolyásolják az analízist, és a méretezés során sem lesznek figyelembe véve. (További információért lásd a vonatkozó fejezeteket.)
Használat
Ahhoz, hogy egy rúdelemen használni lehessen a héjmodell nyújtotta lehetőségeket, meg kell változtatni a rúd végeselem típusát. Ehhez először ki kell jelölni a modelltérben az adott rúdelemet, majd a jobb oldali Objektumok tulajdonságai ablakban a "Végeselem típusa" mezőre kell kattintani (lásd alább).
A legördülő listában elérhető végeselem-típusok a keresztmetszet típusától függenek (lásd a Rúdelemek fejezetet is). Jelenleg csak hegesztett I vagy H típusú keresztmetszeteket lehet héjelemre módosítani. A későbbiekben más típusú keresztmetszetek is rendelkezésre fognak állni. Egy adott rúd végeselem modelljének héjelemre történő módosítását egy kis szimbólum is jelzi a modelltérben a rúd referenciavonalán.
A következő sorban a Végeselem felosztás módja mezőben lehet megadni, hogy a végeselemek méretének meghatározása automatikusan vagy kézzel történjen.
Automatikus mód kiválasztása esetén az hálógenerálás az alábbi szabályok szerint történik:
- Övek esetében: b/4 vagy 25 mm közül a kisebbik (ahol b = az öv félszélessége).
- A gerincnél: h/6 vagy 100 mm közül a kisebbik (ahol h = a gerinc magassága).
Kézi megadás esetén a végeselemek méretét a következő két sorban lehet beállítani mm-ben, külön-külön a gerinchez és az övekhez.
Felhívjuk a figyelmet arra, hogy ha nagyon eltérő végeselem-méretet választunk az övek és a gerinc számára, akkor a hálógenerálás torz elemekhez vezethet, ami a számítás pontatlanságát eredményezheti.
A következő sorban a kényszerelemek típusa választható ki, mely lehet
- Eltolódás (alapértelmezett), vagy
- Eltolódás és elfordulás.
A kényszerek olyan speciális modellelemek, amelyek a rúdból héjjá alakítás során automatikusan generálódnak, és a héjmodell csomópontjait kötik össze a modell más részével, például egy folytonosan csatlakozó rúdelemmel. A kényszerelemek narancssárga vonalakkal rajzolódnak ki a modell végeselemes nézetében (lásd az ábrát). További részleteket ld.: Kényszer elemek
A rúdelem végeselem modellje bármikor megváltoztatható, amint azt korábban említettük.
Jelenleg a Superbeam héjmodell használata nem kompatibilis az alábbi Consteel eszközökkel vagy funkciókkal:
- diafragma
- keretsarok varázsló
- nyírási mező
- rúd kezdeti görbeség
- vonalmenti kapcsolati elem
- Superbeam héjmodellé alakított rúdelemek egymáshoz kapcsolása
- elhelyezett csomópont
- szelemensor és szelemen toldás
- hatásvonal
Az automatikus konverzió elvei
A Consteel jól definiált konvertálási elveket használ a rúdelemek héjelemekké történő automatikus átalakításához, hogy a külpontosan elhelyezett objektumok (terhek, támaszok, stb.) a konvertálás után is használhatók legyenek. Ha azonban az automatikus konverzió váratlan vagy nem kívánt megoldást eredményez, a felhasználó "felrobbanthatja" a konvertált rudat, és a külpontos objektumokat a szokásos módon közvetlenül a héj modellre helyezheti el. A "felrobbantás" végleges konverziót jelent, ellentétben az ebben a fejeztben leírt automatikus konverzióval. Ennek módját lásd az Rúdelemek konvertálása lemezekké c. fejezetben.
Az automatikus konvertálás elvei:
- A terhek és támaszok általában a legközelebbi vonalhoz/élhez lesznek áthelyezve.
- Ha egy teher vagy támasz egy szimmetrikus profil közepén, annak bal vagy jobb szélén van elhelyezve, egyenlő távolságra az alsó és felső övektől, akkor az a konvertálás után a felső öv azonos szélére kerül át.
- A referenciavonalon definiált terhek és támaszok a felső öv és a gerinc csatlakozó élére kerülnek áthelyezésre.
- A konvertálás után a csatlakozó rúdelemek, kapcsolati elemek és merev testek az eredeti helyükön, a tényleges végeselem ponthoz kapcsolódnak.
