Генерация конечно-элементной модели

На основе укрупненной модели может быть выполнено автоматическое построение конечно­элементной модели. В этом случае управление генерацией сетки конечных элементов осу­ществляется в диалоговом окне Генерация проекта SCAD. Здесь, как и в предыдущем случае, конечные эле­менты наследуют все параметры объектов (характеристики мате­риала, форму и размеры сечения и т. п.).

Это диалоговое окно появляется после вызова операции Генерация результирующего проекта —  в разделе Схема инстру­ментальной панели.

Для увязки конечно­элементных сеток различных плоскостных элементов необходимо, в первую очередь, увязать между собой их границы, т. е. контуры элементов. Для этого вводится единый шаг разбивки контуров, который и задается в одноименном поле ввода рассматриваемого окна. Этот шаг постоянен для внешних и внутренних контуров элементов, а также для стержневых элементов, попавших внутрь контура плоскостных элементов.

Независимо от значения шага разбиения контуров, для стен, перекрытий и крыш могут быть заданы собственные значения шага сетки. Это позволяет, например, сделать относительно мелкую сетку на перекрытиях, где предполагается выполнять подбор арматуры, и редкую сетку на стенах, которые будут использованы в модели только для сбора ветровых нагрузок.
В тех случаях, когда не для всех блоков расчетной схе­мы предполагается детальный расчет и констру­иро­ва­ние, мож­но изменить параметры сетки по отдельным ви­дам элементов для каждого блока. Это выполняется в диа­ло­говом окне Уточнение параметров генерации резуль­ти­ру­ющего проекта, которое вызы­вается нажа­ти­ем на кнопку Уточнить шаг сетки КЭ. В этом окне на­хо­­­дит­­ся таблица, в строках которой при­водятся имена бло­ков и шаг сетки для разбиения плос­костных элементов в ка­ж­дом блоке. Поскольку контуры элементов разбиваются с оди­наковым шагом, то обеспе­чивается увязка сетки по всей схеме.

Кроме того, можно использовать операцию (назначение дополнительных данных для элементов) и для отдельных перекрытий, стен, ... назначить свой индивидуальный шаг триангуляции.

Одновременно с генерацией сетки в расчетной схеме ав­то­матически порождаются группы элементов. По умол­ча­нию в группы объединяются конечные элементы, которые при­над­лежат одному объекту, а также все элементы, при­над­ле­жащие блоку. Правила создания групп можно изме­нить в диа­логовом окне Управление созданием групп эле­ментов, которое вызывается нажатием на одно­и­менную кнопку.

В этом окне каждому виду груп­пируемых элементов соответствует опция. Кроме того, на­жав на кнопку Уточнить, можно вызвать дерево проекта, где путем включения и отключения маркеров элементов можно добавлять или исключать их из групп.

По умолчанию программа не создает группы, содержащие только один конечный элемент (например, в случае, когда некая колонна или балка не разбивалась в процессе генерации). Если необходимо создавать и такого типа группы, можно использовать маркер Формировать группы из всех элементов конструкции.

Маркер Связать несоосные пластины жесткими телами позволяет при генерации конечно-элементной модели получить расчетную модель, в которой при наличии, например, стен различной толщины с несовпадающими срединными поверхностями (стены выровненны по внешней поверхности), появятся элементы типа абсолютно твердых тел, позволяющих учесть возникающие эксцентриситеты.

Если в окне Генерация проекта SCAD активна опция Жесткое тело в узле пересечения колонны и перекрытия, то в процессе генерации сетки ко­неч­ных элементов в узлах примыкания колонн к перекры­тиям сетка будет формиро­ваться с учетом размеров сечений колонн, а конечные элементы, попадающие в зоны сечения колонн, будут заменены жесткими телами. Если одновременно с этой опцией активировать маркер С учетом расчета на продавливание, то в узле примыкания будут генерироваться и жесткие тела, и конечные элементы в зоне сечения колонн

Кнопкой Управление, стоящей справа от рассмат­ри­ва­емых опций, открывается одноименное диалоговое окно, в котором с помощью маркеров можно указать перекрытия, для которых выполняется генерация сетки с учетом размеров сечений колонн и расчетов на продавливание. Нажатие правой клавиши мыши в колонках Жесткое тело и Продавливание вызывает меню, которое позволяет выполнить операции установки или сброса всех отметок, а также инвертирования отметок.
 

После выхода из окна Генерация проекта SCAD по нажатию кнопки ОК появляется стандартное окно Сохранить как …, в котором задается имя файла результирующей схемы.

Процесс генерации сетки конечных элементов отра­жается в виде индикатора в окне сообщений и может быть прерван нажатием на кнопку Отмена.

Всякий раз, когда назначается шаг конечно­элемент­ной сетки, следует помнить, что при очень мелком шаге размерность задачи может превысить возможности компьютера по размещению рабочих файлов и файлов результатов расчета. Рекомендуется назначать мелкий шаг только тем объектам схемы, для которых это необходимо (чаще всего это делается в тех случаях, когда предпо­лагается выполнять подбор арматуры).