Всем привет. На связи Евгений Кондаков. К нам в техподдержку не раз поступали вопросы, связанные с алгоритмом проверки расчётных схем. Эту статью можно рассматривать как своеобразный чек-лист, который допустимо использовать для первоначальной проверки расчётных моделей, созданных в любом МКЭ-комплексе (SCAD, ЛИРА-САПР, STARK ES и т.д.)
Признак (тип) схемыСтарайтесь выбирать минимально возможный для Вашей задачи признак схемы. Это позволит получить более предсказуемый результат и снизит размерность задачи.
Конечно, для расчёта той же плоской рамы можно взять и пятый признак схемы, но не забудьте закрепить раму из плоскости, чтобы задача не «свалилась» в геометрическую изменяемость.
Геометрические размеры схемы
Часто такое встречается, что при импорте DXF из AutoCAD пользователь забывает отмасштабировать расчётную схему или же выставить автоопределение единиц измерения. В результате вместо 6 метров получает 6 километров и, как следствие, метровые перемещения.
Качество конечно-элементной сетки
Результаты расчёта, как известно, очень сильно зависят от качества конечно-элементной сетки. Особенно сильно это заметно в таких ответственных местах, как приопорные зоны. Расчётчик должен выбрать оптимальный размер пластинчатого КЭ для соблюдения баланса между точностью результата и размерностью задачи. Стоит помнить, что слишком большие размеры КЭ снижают точность, а слишком мелкие – ведут к накоплению погрешности и существенно увеличивают размерность задачи. Также стоит уделить внимание форме конечных элементов: трехузловой КЭ в идеале должен быть близок к равностороннему треугольнику, четырехузловой – к квадрату. Иногда в ответственных местах расчётной схемы приходится сгущать сетку для обеспечения более плавной картины усилий и корректной формы КЭ.
В некоторых программных комплексах (как например, в SCAD++) есть инструменты контроля качества и автоматического улучшения КЭ-сетки. Последними стоит пользоваться с осторожностью, так как возможны нежелательные смещения узлов в том случае, если пользователь забудет указать те узлы, которые смещать нельзя.
Граничные условия
Тут, я думаю, всё понятно. Не забывайте накладывать закрепления адекватно отвечающие работе опорных узлов конструкции. В ряде случаев логичнее будет принять упругое закрепление в виде специальных одноузловых КЭ (ограничение горизонтального перемещения фундамента, упрощенное моделирование сваи и т.д.).
А в случае с двухпараметрическим постоянным по площади упругим основанием по Пастернаку важно не забыть ввести законтурные элементы. Кстати, не часто, но мне встречались такие расчётные схемы, когда совсем начинающий пользователь устанавливал связи во все узлы примыкания конструкций (балка к колонне, например), объясняя это тем, что он так моделирует жёсткий узел сопряжения. В результате – нулевые перемещения по схеме. Не делайте так
