Создание КЭ Стыка в ЛИРА-САПР (ВИЗОР) и согласование его осей

В статье рассмотрены особенности создание конечных элементов для моделирования горизонтального стыка (платформенного, контактного и т.д.) в МКЭ-редакторе ВИЗОР (без использования препроцессора Сапфир).

Сложность заключается в строгих требованиях к геометрии КЭ горизонтального стыка:

• местная ось Y1 всегда должна смотреть вверх, а ось Х1 строго горизонтально;
• в 4хузловом КЭ 2 противоположные грани (верхняя и нижняя), а в 3хузловом одна грань, должны быть горизонтальны.

Создание конечных элементов 59/259

В ЛИРА-САПР предусмотрены следующие способы создания пластинчатых конечных элементов вертикальных стен:

• при помощи функции Генерация регулярных фрагментов и сетей – генерация балки-стенки;
• при помощи функции Перемещение образующей – создание стержней или пластин.

В случае, если стена-пластина создается генерацией балки-стенки, местная ось Y1 направлена вверх. При создании пластины перемещением образующей (выдавливанием из стержня) вверх смотрит местная ось X1.

Рис. 1 Направление местных осей пластин при их создании разными способами

КЭ платформенного стыка создается путем изменения типа конечного элемента. По умолчанию (для признака схемы 5) все пластинчатые КЭ имеют тип Оболочка КЭ41-44. Для смены типа конечного элемента с оболочки на КЭ платформенного стыка следует выделить на схеме нужные элементы и вызвать диалог Смена типа КЭ.

Рис. 2 Диалоговое окно Смена типа конечного элемента

Для вызова данного диалога следует перейти во вкладку Пластины и кликнуть на панели Редактирование пластин по команде «Смена типа КЭ».

Тип конечного элемента меняется путем двойного клика левой клавиши мыши по нужному типу КЭ либо одиночным кликом и нажатием «галочки» Применить.

Для КЭ платформенного стыка местная ось Х1 должна быть горизонтальна. Поэтому в случае, когда пластинчатые КЭ создавались перемещением образующей, перед сменой типа конечного элемента следует изменить направление местной оси Z1. После этого ось Y1 станет вертикальной [это в версии Лира-САПР 2018R1.2 и младше, а начиная с версии 2018R2 появилась новая функция, о чем см. внизу].

Для изменения направления оси Z1 следует выделить элементы, перейти во вкладку Пластины и вызвать диалог Местные оси пластин. В данном диалоге нужно кликнуть по кнопке Инверсно. Происходит перенаправление местных осей (см. рис. 3).

Рис. 3 Изменение направления оси Z1

Начиная с версии Лира-САПР 2018R2, появилась новая функция Изменить направление оси Х1 – Горизонтально (для платформенного стыка).

Рис. 4 Местные оси и Оси для согласования КЭ платформенного стыка до применения функции

Рис. 5 Меню Местные оси пластин с новой функцией

Рис. 6 Местные оси и Оси для согласования КЭ платформенного стыка после применения функции