владеть
Основными этапами алгоритма методах конечных элементов; методами оптимизации проектных решений.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
7 | 8 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 72 | - | 72 |
В том числе: | |||
Лекции | 36 | - | 36 |
Лабораторные работы (ЛР) | 36 | - | 36 |
Самостоятельная работа (всего) | 72 | - | 72 |
В том числе: | |||
Задачи самоконтроля | 72 | - | 72 |
- | - | - | |
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 144 | - | 144 |
4 | - | 4 |
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание разделов дисциплины
Введение
Понятие моделирования конструкций. Расчетная схема. Классификация расчетных схем. Основные условия формирования расчетных схем на различных стадиях расчета.
Моделирование краевых условий. Моделирование реальных нагрузок.
Вопросы для самоконтроля
Что такое расчетная схема?
Как расчетная модель соотносится с реальной конструкцией?
Моделирование как способ снижения размерности технической проблемы.
Моделирование работы сквозных пролетных строений в статически неопределимых системах искусственных сооружений стержневыми элементами со сплошными сечениями. Принципы выбора геометрических характеристик сечений стержневых элементов модели. Способы пересчета от внутренних усилий в сечениях модели к усилиям в стержнях сквозного пролетного строения.
Моделирование работы частей упругой конструкции стержневой системой со специально подобранными параметрами.
Моделирование работы упругого основания набором стержней. Принципы назначения геометрических характеристик стержней модели. Моделирование контакта упругой обделки тоннеля с грунтом упругими односторонне работающими связями.
Моделирование работы пластины, нагруженной в своей плоскости, стержневой перекрестной системой. Принципы назначения геометрических характеристик поперечных сечений стержней модели.
Моделирование изгиба пластин системой перекрестных изгибаемых балок.
Вопросы для самоконтроля
В каких случаях целесообразно моделирование сквозного пролетного строения стержневой системой со сплошным поперечным сечением?
Как моделируется упругий отпор грунта?
Программные модули расчета стержневых систем
Методы перемещений в матричной форме.
Метод конечных элементов для расчета стержневых систем, работающих на изгиб и кручение.
Вопросы для самоконтроля
Какие действия предшествуют расчету стержневой системы в матричной форме?
Какие неизвестные принимаются при расчете стержневой системы методом конечного элемента?
Метод конечных элементов для континуальных систем
Метод конечных элементов как способ моделирования континуальной системы системой с конечным числом степеней свободы.
Матричный алгоритм метода.
Метод конечных элементов для моделирования работы пластины, нагруженной в своей плоскости. Применение треугольных конечных элементов.
Метод конечных элементов для моделирования работы изгибаемых пластин. Применение прямоугольных конечных элементов.
Вопросы для самоконтроля
Какие неизвестные являются основными для треугольных конечных элементов при расчете пластин, нагруженных в своей плоскости?
Как формируется матрица жесткости системы?
Программный комплекс «ЛИРА-САПР»
Основные части ПК «ЛИРА-САПР».
ЛИР-ВИЗОР - графическая среда пользователя. Синтез расчетной схемы и анализ результатов расчета в удобном для пользователя виде. Использование изополей и изолиний параметров напряженно-деформационного состояния.
Система документирования на основе которой пользователь может на экране формировать выбранные им формы таблиц, создавать любой вид текстовой и графической информации, формировать чертежи со всей необходимой атрибутикой (штампы, надписи, примечания) и получить твердые копии на любых типах выводящих устройств.
ЛИР-АРМ – постпроцессор конструктора железобетонных конструкций.
ЛИР-СТК – постпроцессор конструктора стальных конструкций.
ЛИТЕРА – определение эквивалентных напряжений по различным теориям прочности. Теория прочности Мора, Губера-Генки-Мизеса, Ягна-Бужинского, Друккера-Прагера и др. Анализ результатов выданных в табличной форме или в виде изолиний и изополей.
УСТОЙЧИВОСТЬ – определение коэффициентов устойчивости сооружения.
ФУНДАМЕНТ – сбор нагрузок на обрезы фундаментов.
СЕЧЕНИЕ – определение геометрических характеристик для сечений различного профиля.
Вопросы для самоконтроля
Что такое теории прочности?
Как используются понятия «изополе» и «изолиния» при анализе результатов расчета?
Программный комплекс Midas Civil
Расчет напряженно-деформированного состояния при статическом нагружении. Моделирование различных типов материалов. Определение собственных частот и форм колебаний. Анализ устойчивости упругих систем.
Оптимизация конструкции с неограниченными изменениями ее геометрической формы при минимизации веса. Технология суперэлементов.
Вопросы для самоконтроля
Перечислите основные модели типов материалов.
Алгоритм определения собственных форм и частот колебаний.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | СРС | Всего час. |
Восьмой семестр | 36 | - | 36 | 72 | 144 | |
1 | Введение в МКЭ. | 2 | - | - | - | 2 |
2 | Расчетная схема балочного пролетного строения | 2 | - | 2 | 4 | 8 |
3 | Жесткостные характеристики стержневых и пластинчатых КЭ. Граничные условия и моделирование соединений конструкций | 2 | - | 2 | 6 | 10 |
4 | Загружение расчетной модели постоянными и временными нагрузками. | 4 | - | 4 | 6 | 14 |
5 | Расчетные сочетания нагрузок (РСН). Получение огибающих эпюр усилий в расчетных сечениях. Получение сочетаний опорных реакций от пролетного строения (сбор нагрузок на фрагмент) | 4 | - | 4 | 6 | 14 |
6 | Задание характеристик материалов в ПК ЛИРА-САПР согласно СП35.13330.2011. Автоматизированный подбор армирования, эпюры материалов | 4 | - | 2 | 6 | 12 |
7 | Моделирование сварного стального двутавра со сплошной стенкой пластинчатыми элементами. Расчеты общей и местной устойчивости стенки. Подбор сетки ребер стенки | 4 | - | 4 | 6 | 14 |
8 | Моделирование коробчатого пролетного строения с ортотропными плитами. Использование суперэлементов для ускорения расчета больших схем. Наглядное вычисление коэффициентов редукции ортотропных плит МКЭ | 4 | - | 4 | 6 | 14 |
9 | Моделирование стоечной опоры на свайном основании. Моделирование стоечной опоры на естественном основании. Учет совместной работы опор температурно-неразрезных систем в продольном направлении | 4 | - | 4 | 8 | 16 |
10 | Динамические расчеты мостов. Нормативные положения, нагрузки и их сочетания. | 2 | - | 4 | 8 | 14 |
11 | Динамические расчеты мостов. Модальный анализ. Определение собственных частот колебаний пролетных строений. | 2 | - | 3 | 8 | 13 |
12 | Динамические расчеты мостов. Расчеты на сейсмические воздействия | 2 | - | 3 | 8 | 13 |
5.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час) |
1 | Расчет балочного железобетонного пролетного строения | 14 | |
2 | Расчет стального пролетного строения со сплошной стенкой по прочности и устойчивости | 4 | |
3 | Расчет коробчатого стального пролетного строения с ортотропными плитами | 4 | |
4 | Расчеты опор на свайном и естественном основании. Учет совместной работы опор в продольном направлении в температурно-неразрезных системах | 4 | |
5 | Динамические расчеты мостов | 10 |
5.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий | Трудо-емкость (час) |
6. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ,
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
