Transcript samouczek belka.ppt

2016-08-05
SAMOUCZEK
PRZYKŁAD ROZWIĄZANIA
BELKI
ZAPRASZAMY DO NAUKI
W samouczku zostało przedstawione, w jaki sposób użyć programu BELKA do
obliczania momentów gnących, naprężeń i sił tnących na przykładzie
konkretnej belki. Podczas pracy z samouczkiem dowiemy się także, jak na
podstawie otrzymanych wyników otrzymać wykresy sił wewnętrznych dla
przykładowej belki.
PORUSZANIE SIĘ PO SAMOUCZKU:




Każdy ekran podaje instrukcję dotyczącą jednego kroku samouczka.
Każdy krok zawiera ilustrację pokazującą, co powinno być widoczne w oknie
programu BELKA.
Wykonanie instrukcji samouczka zajmuje ok. 15 minut. Aby w dowolnej
chwili przerwać ćwiczenie, w lewym dolnym rogu naciśnij przycisk.
Aby kontynuować pracę z samouczkiem, kliknij przycisk akcji.
2016-08-05
WPROWADZENIE
Na rysunku przedstawiona jest belka podparta dwoma podporami.
Pierwsza podpora jest podporą stałą i jest umieszczona w punkcie A, natomiast
druga podpora jest podporą przesuwną i jest umieszczona w punkcie B. Na
odcinkach AC i DB jest przyłożone obciążenie ciągłe o wartości q. W zadaniu
mamy za zadanie obliczyć momenty gnące, naprężenia normalne i siły tnące,
oraz napisać równanie linii ugięcia belki i znaleźć kąt obrotu belki. Do zadania
należy sporządzić wykresy sił wewnętrznych.
2016-08-05
UTWÓRZ NOWY PLIK
Pierwszym krokiem przy rozpoczęciu obliczania zadania jest utworzenie
nowego pliku lub otwarcie już istniejącego. W tym przypadku tworzymy
całkiem nowe zadanie i w tym celu z paska menu wybieramy PLIK,
a następnie opcję NOWY.
2016-08-05
WPROWADZANIE PARAMETRÓW
BELKI
Pojawi się nam okno PARAMETRY BELKI. W tym oknie
wprowadzamy dane dotyczące belki, na podstawie której będziemy
przeprowadzać obliczenia.
Należy pamiętać o zastosowaniu odpowiednich jednostek. Więcej na ten temat można uzyskać w POMOCY
w rozdziale JEDNOSTKI.
Ponieważ w MES obciążenie zadaje się jako wartości w węzłach, obciążenia ciągłe są zastępowane
automatycznie siłami skupionymi oraz momentami gnącymi, co prowadzi do błędów szczególnie w przypadku małej
liczby elementów na których zostało zadane obciążenie ciągłe. Aby wykresy sił tnących i momentów gnących były
obarczone jak najmniejszym błędem, konieczny jest gęsty podział w rejonach występowania obciążeń ciągłych.
2016-08-05
POKAŻ NUMERY WĘZŁÓW
Po wprowadzeniu parametrów otrzymujemy przybliżony kształt belki
z podziałem na poszczególne elementy. W celu ułatwienia sobie dalszej pracy,
z paska menu wybieramy WIDOK a następnie opcję POKAŻ NUMERY
WĘZŁÓW. Potrzebne nam to będzie w następnym kroku, gdy będziemy
musieli zaznaczyć miejsca podparcia belki.
2016-08-05
WIDOK PODZIELONEJ BELKI
Poniżej belki pojawiają się liczby przyporządkowane kolejnym węzłom
belki. Tak przygotowaną belkę należy zaopatrzyć w podpory.
2016-08-05
WSTAWIANIE PIEWRWSZEJ
PODPORY
W następnej kolejności będziemy dołączać podpory do rysunku naszej
belki.
W tym celu na pasku menu wybieramy DODAJ a następnie opcję
PODPORĘ.
2016-08-05
PODPORA PIERWSZA
Określamy teraz, w którym węźle belki będzie umieszczona podpora,
oraz jaki będzie jej charakter. W okienku Numer węzła wpisujemy liczbę
przyporządkowaną węzłowi w którym chcemy umieścić podporę. Zgodnie
z założeniami zadania, podpora pierwsza jest podporą stałą. Aby zaznaczyć
taką podporę należy w okienku Utwierdzenia zaznaczyć przemieszczenie
w kierunku Y, oraz w oknie Maksymalne przemieszczenie wpisać wartość 0.
Po wprowadzeniu danych zatwierdzamy je przyciskiem OK.
2016-08-05
WSTAWIANIE DRUGIEJ PODPORY
Na ekranie pojawił się znak graficzny wstawionej podpory.
Drugą podporę wstawiamy w analogiczny sposób. Na pasku menu
wybieramy DODAJ a następnie opcję PODPORĘ.
2016-08-05
PODPORA DRUGA
W tym kroku określamy, w którym węźle umieścimy drugą podporę.
W oknie Numer węzła wpisujemy liczbę przyporządkowaną węzłowi
w którym chcemy umieścić podporę. Zgodnie z założeniami zadania, podpora
druga jest podporą przesuwną. Aby zaznaczyć taką podporę w okienku
Utwierdzenia zaznaczamy przemieszczenie w kierunku Y, oraz w oknie
Maksymalne przemieszczenie wpisujemy wartość 0. Po wprowadzeniu
danych zatwierdzamy je przyciskiem OK.
2016-08-05
POKAŻ NUMERY ELEMENTÓW
W dalszej części samouczka będziemy obciążać belkę odpowiednimi
siłami. Ponieważ w zadaniu występuje obciążenie ciągłe, to w celu ułatwienia
zadania takiego obciążenia zamieniamy numery węzłów na numery
elementów. W tym celu na pasku menu wybieramy WIDOK i zaznaczamy
opcję POKAŻ NUMERY ELEMENTÓW.
2016-08-05
WIDOK PODZIELONEJ BELKI
Poniżej pojawią się nam liczby przyporządkowane kolejnym elementom
belki.
2016-08-05
DODAWANIE PIERWSZEGO
OBCIĄŻENIA
Właśnie otrzymaliśmy belkę podpartą w odpowiednich miejscach
i o parametrach założonych na początku zadania. Teraz możemy przystąpić
do obciążania belki siłami i momentami. Zaczniemy od obciążenia ciągłego.
Aby dodać obciążenie pierwsze na pasku menu wybieramy DODAJ
a następnie zaznaczamy opcję OBCIĄŻENIE CIĄGŁE.
2016-08-05
OBCIĄŻENIE PIERWSZE
W tym kroku określimy odcinek belki, na którym będzie działać
obciążenie, oraz jego wartość. Ponieważ obciążenie ciągłe jest rozłożone na
pewnym odcinku, to musimy zdefiniować początek i koniec tego odcinka.
Pierwsze obciążeni zajmuje odcinek od początku belki do 1/3 długości belki,
wobec tego w okienku wpisujemy numer pierwszego i ostatniego elementu
tego odcinka. W trzecim okienku wpisujemy wartość obciążenia.
Należy pamiętać o odpowiednim znaku przy wartości obciążenia. W programie BELKA przyjęte jest,
że kierunek do góry i w prawo traktujemy jako dodatnie, wobec tego siły działające w przeciwnych kierunkach
wpisujemy ze znakiem minus.
2016-08-05
WIDOK BELKI Z OBCIĄŻENIEM
PIERWSZYM
Na ekranie pojawiło nam się obciążenie ciągłe zadane przez nas
w poprzednim kroku. Obciążenie pojawiło się nad belką, a więc jego działanie
jest skierowane w dół, czyli zgodnie z założeniami.
2016-08-05
DODAWANIE DRUGIEGO
OBCIĄŻENIA
Drugie obciążenie dodajemy analogicznie do pierwszego. Na pasku
menu wybieramy DODAJ a następnie zaznaczamy opcję OBCIĄŻENIE
CIĄGŁE.
2016-08-05
OBCIĄŻENIE DRUGIE
W tym kroku określamy miejsce, w którym będzie działać obciążenie
drugie. Jako początek tego obciążenia zaznaczamy element o numerze 21,
a jako koniec element 30. W trzecim okienku wpisujemy wartość obciążenia
drugiego. Wprowadzone dane potwierdzamy klikając OK.
Należy pamiętać o prawidłowych jednostkach przy wprowadzaniu wartości obciążenia.
2016-08-05
DODAWANIE MOMENTU
Jest to już ostatnia siła, która będzie oddziaływała na belkę. W celu
odpowiedniego przyłożenia tego momentu musimy w pasku menu wybrać
DODAJ a następnie zaznaczyć opcję SIŁĘ.
2016-08-05
MOMENT
Na ekranie pojawi nam się okno OBCIĄŻENIE WĘZŁÓW
SIŁAMI I MOMENTAMI. W pierwszym okienku wpisujemy numer
przyporządkowany węzłowi w którym chcemy umiejscowić moment.
W trzecim w kolejności okienku wpisujemy wartość tego momentu. Należy
pamiętać, że moment dodatni, to moment działający w kierunku przeciwnym
do ruchu wskazówek zegara.
2016-08-05
KOŃCOWY WIDOK BELKI
Po naciśnięciu klawisza OK. pojawi nam się na ekranie widok
kompletnej belki. Są na niej umieszczone obciążenia i jest podparta
w miejscach założonych w zadaniu.
2016-08-05
KONIEC WPROWADZANIA
DANYCH
W celu sprawdzenia czy
poprawnie wprowadziliśmy dane,
wybieramy
w
pasku
menu
OBLICZENIA
a
następnie
zaznaczamy
opcję
DANE
OBLICZENIOWE.
2016-08-05
KOREKTA DANYCH
Dzięki zastosowaniu tej
opcji, mamy możliwość po raz
ostatni sprawdzić poprawność
wprowadzonych
danych
obliczeniowych, i jeżeli okaże
się, że są one niepoprawne
możemy je zmienić bądź
usunąć za pomocą funkcji
ZMIEŃ i USUŃ.
2016-08-05
OBLICZENIA
Jeżeli dane obliczeniowe
i geometria belki są sprawdzone to
możemy przejść do obliczenia
przemieszczeń i naprężeń w belce.
W tym celu na pasku menu
wybieramy
OBLICZENIA
i zaznaczamy opcję OBLICZ.
W tym momencie program
BELKA automatycznie wykonuje
wszystkie obliczenia. Po włączeniu
funkcji WYNIKI OBLICZEŃ
wyświetli nam się okno ze
wszystkimi wynikami obliczonymi
na
podstawie
danych
wprowadzonych przez podczas
wcześniejszych czynności.
2016-08-05
STATYSTYKA
Ta funkcja pozwala nam
zobaczyć
wszystkie
dane
statystyczne belki, takie jak ilość
elementów, ilość węzłów itp.
Przedstawia także maksymalne
przemieszczenia i naprężenia oraz
węzły w których występują
te przemieszczenia.
Aby uzyskać te dane należy
na
pasku
menu
wybrać
OBLICZENIA i zaznaczyć opcję
STATYSTYKA.
2016-08-05
2016-08-05
WYKRESY
W dalszej części samouczka dowiemy się w jaki
sposób możemy wyświetlić wykresy sił
wewnętrznych w programie BELKA.
JAK WYŚWIETLAĆ WYKRESY?
Aby wyświetlić wykresy sił wewnętrznych belki i linię ugięcia belki
skorzystamy z funkcji WIDOK na pasku menu. Już korzystaliśmy z tej
funkcji przy okazji zaznaczania numerów węzłów i numerów elementów, więc
nie powinno być kłopotu z jej odnalezieniem. Po uaktywnieniu funkcji
WIDOK rozwinie się nam pasek na którym możemy wybrać interesującą nas
opcję. W kolejnych posunięciach będziemy wybierać UGIĘCIE BELKI,
WYKRES SIŁ TNĄCYCH ORAZ WYKRES MOMENTÓW
GNĄCYCH.
2016-08-05
WYKRES UGIĘCIA BELKI
2016-08-05
WYKRES SIŁ TNĄCYCH
2016-08-05
WYKRES MOMENTÓW
GNĄCYCH
2016-08-05
ZAPISYWANIE
Ostatnią
czynnością
w
naszym
samouczku
jest
zapisanie pliku.
W pasku menu wybieramy
PLIK
i
zaznaczamy
opcję
ZAPISZ JAKO. Pojawi nam się
okno, w którym wpisujemy nazwę
pod jaką chcemy zapisać zadanie.
Po wpisaniu nazwy klikamy myszą
na przycisk ZAPISZ.
2016-08-05