Modelování v AxisVM
Modelovací metody
Nástroje, které činí tvorbu modelu a definicí prvků jednoduchou a efektivní. V AxisVM lze použít tři metody modelování:
- Vytvoření modelu pomocí funkcí Editoru 3D geometrie,
- Vytvoření modelu pomocí 3D přímého kreslení objektů,
- Vytvoření modelové kostry z architektonického modelu.
Funkce editoru 3D geometrie
Tato tlačítka nástrojů vytvářejí novou geometrii nebo mění stávající. Pokud pracujete s částmi a je zaškrtnuta volba Nastavení / Možnosti / Úpravy / Auto / Správa částí, budou všechny nově vytvořené geometrické entity přidány do aktivních částí.
Geometrické entity lze vybrat také před použitím příkazů pro konstrukci geometrie.
3D přímé kreslení objektů
Tato funkce výrazně urychluje tvorbu modelu. Pomocí této
ikony lze nakreslit sloupy, nosníky, stěny, desky a otvory. Jejich vlastnosti a
jejich geometrie mohou být nastaveny předem a kdykoliv během kreslení.
Horní panel nástrojů zobrazuje typ objektu, který chcete kreslit, a orientaci objektu (pro sloupy a stěny). Pole vlastností lze upravit stejně jako v Editoru vlastností. Spodní panel nástrojů zobrazuje metody kreslení dostupné pro objekt (jeden segment, křivka, mnohoúhelník, obdélník atd.).
Kliknutím na obrys domény před nakreslením otvorů vynutíte výkres do roviny domény.
Typy objektů: Sloup, Nosník, Stěna, Deska, COBIAX deska, Plocha, Otvor.
Vytvoření modelové kostry z architektonického modelu - BIM spolupráce
Funkce spustí operaci převodu architektonického modelu, pokud byl soubor IFC (* .IFC) načten souborem / importem jako vrstva pozadí.
Vytvoření modelové kostry z architektonického modelu - BIM spolupráce
Pokud vytvoříte modelovou kostru nebo odstraníte objekty a nic není vybráno, zobrazí se panel nástrojů pro výběr. Klepnutím na ikonu Filtr vlastností vyberete nosníky a sloupy v určitém rozsahu velikosti průřezu podle jejich minimální délky strany nebo vyberte stěny nebo desky v určitém rozsahu tloušťky. Kostra modelu bude vytvořena z vybraných prvků vrstvy. Sloupy budou zmenšeny na jejich osu, stěny, desky a střechy budou zmenšeny na jejich střednici. Uzly a čáry kostry se stávají součástí modelu AxisVM a jsou nezávislé na vrstvě pozadí. Části budou automaticky vytvořeny pro úrovně a typy objektů a prvky vytvořené pro statický model budou zahrnuty do příslušných částí. Kloubově připojené stěny lze modelovat pomocí liniových kloubů při vytváření kostry modelu z architektonického modelu.
Pokud je pole Materiál nastaveno na Automaticky a soubor IFC obsahuje data o materiálu a přiřazení, model je naimportuje.
Další podrobnosti (viz BIM spolupráce)
Materiál
Umožňuje definovat a uložit sady vlastností materiálu nebo je načíst z knihovny materiálů. Pokud odstraníte sadu vlastností materiálu, bude definice prvků s příslušným materiálem vymazána.
AxisVM používá výhradně izotropní materiály s lineárním elastickým chováním. Knihovna materiálů obsahuje materiálové vlastnosti stavebních materiálů na základě Eurokódu, DIN, NEN, SIA a dalších specifikací. Jsou uloženy následující parametry.
V AxisVM jsou všechny materiály považovány za lineární elastické (Hookův zákon) a izotropní nebo ortotropní (pro nosníky, žebra, membrány, desky a skořepinové prvky). Některé prvky mohou mít nelineární elastický materiál (nosníky), nebo tuhost (podpěra, mezera, spojka, pružinové prvky). Nelineární modely materiálů jsou brány v úvahu pouze v nelineární analýze. V lineární analýze se uvažuje počáteční tuhost pro nelineární prvky.
Editor průřezu
AxisVM poskytuje předinstalované knihovny průřezů, které obsahují nejčastěji používané ocelové tvary a betonové průřezy a umožňují vytvářet standardní sady vlastností průřezů, které můžete opakovaně používat v mnoha různých modelech. Knihovny zahrnují produkty výrobců po celém světě.
Umožňuje definovat a uložit sady průřezových vlastností nebo je načíst z knihovny průřezů. Prvky nosníku, nosníku a žebra vyžadují průřez. Vlastnosti se vztahují k lokálnímu souřadnému systému prvku. Pokud odstraníte sadu vlastností průřezu, bude odstraněna také definice prvků, ke kterým byla přiřazena. Řádky nebudou vymazány. Musíte zadat hodnoty pro všechny vlastnosti. Vlastnosti průřezu jsou definovány v souřadném systému prvku vazníku / nosníku / žebra.
Editor průřezů
Editor průřezů umožňuje upravovat tenkostěnné a tlusté průřezy. K úpravě kompozitních průřezů můžete použít parametrické kruhové, obdélníkové, kruhové a polygonální tvary nebo jakýkoli tvar uvedený v knihovnách příčných řezů. Tvary použité k vytvoření nového průřezu se označují jako části a musí být ze stejného materiálu. Během úprav můžete kdykoliv posouvat, otáčet, zrcadlit, kopírovat nebo přesouvat vybrané komponenty. Když je komponenta umístěna do své polohy graficky, vypočítají se hlavní osy a průřezové vlastnosti kompozitního průřezu.
Konečné prvky
Konečné prvky a klouby na hranách, tuhá rameny, pružné prvky, kontaktní a styčné prvky a podpory
Modely mohou být postaveny z několika typů konečných prvků.
Všechny typy prvků lze použít pro statickou analýzu, vlastní tvary nebo vzpěr
prvního řádu. Statická analýza druhým řádem a analýza vlastních tvarů s
geometrickou nelinearitou je dostupná pouze pro nosníky.
Konečné prvky
Příhrada a prvek kubického nosníku jsou nejpoužívanějšími
konečnými prvky pro modelování nosníků nebo sloupů. Žebrový prvek je 3-uzlový
izoparametrický prvek s kvadratickou interpolací deformace, která může být
použita podobně jako prvek nosníku (ale bere v úvahu smykové deformace) nebo ve
spojení s povrchovými prvky pro excentrické modelování žebra.
Plošné prvky: membrána, deska, skořepina
Plošné prvky jsou izoparametrické ploché čtyřúhelníkové
(8/9-uzlové) nebo trojúhelníkové (6-uzlové) prvky. Všechny používají funkce
kvadratického tvaru pro interpolaci defomací a splňují sadu patch testů pro
libovolný tvar. Prvky desek a skořepin využívají předpoklady Mindlinovy desky
v Heterosisově formulaci.
Diafragma
Použití diafragmat znamená zjednodušení modelu. Diafragmata
jsou speciální tuhá tělesa, kde relativní poloha uzlů prvků zůstává konstantní
v globální rovině. Mohou být výhodné pro analýzu vlastních tvarů velkých
modelů. Diafragmata mohou představovat desky naprosto tuhé ve své rovině. Doba výpočtu
se snižuje, pokud model obsahuje pouze sloupy a desky. Pokud jsou zahrnuty
konstrukční stěny, počet rovnic se sníží, ale šířka pásma se zvýší. Výsledná
doba chodu může být větší než bez diafragmat.
Kloub na hranách, tuhá ramena, pružné, kontaktní a styčné prvky
Kloub na hraně
Klouby na hranách mohou být definovány mezi hranami ploch
nebo mezi žebrem a hranou. Musí být vybrána jak hrana, tak plocha. Hodnoty
tuhosti musí být definovány v lokálním souřadném systému hrany.
Tuhá ramena
Tuhá ramena mohou modelovat tuhé části vašich konstrukcí bez
přiřazení velkých hodnot tuhosti prvku. Prvek může mít libovolný počet uzlů.
Pružný prvek
Pružné prvky mohou být použity pro lineární nebo nelineární
pružné chování spoje nebo podpory.
Kontaktní prvky
Kontaktní prvky mohou modelovat kontaktní podmínky bod-bod.
Tyto prvky mají velkou tuhost, když jsou aktivní, a malou (ale nenulovou)
tuhost, když jsou v neaktivním stavu. Aktivní stav může být pro tlak nebo tah.
Pro prvky lze zadat počáteční otevření.
Styčné prvky
Styčné prvky spojují dva uzly (N-N) nebo dvě linie (L-L) a
mají šest komponent tuhosti (definovaných v jejich souřadnicovém systému),
které jsou koncipovány na rozhraní (umístěném mezi spojenými uzly / liniemi).
Jeho poloha může být zadána vzhledem k jednomu uzlu / linii, který je považován
za referenční. Styčné prvky mohou mít nelineární parametr nazývaný únosnost,
který omezuje sílu, kterou mohou přenášet.
Podpory
Uzlové podpory s libovolnou orientací a tuhostí
Tyto podpory mohou mít specifickou tuhost a výsledné vnitřní síly jsou podporové reakce. Nelineární charakteristiky (pouze tah, pouze tlak nebo únosnost).
Pružné podpory Winklerova typu pro liniové prvky
Tyto prvky mohou modelovat podmínky pružné základové podpory liniových prvků. Nelineární charakteristiky (pouze tah, pouze tlak nebo únosnost).
Winklerovy pružné podpory pro plošné prvky
Tyto prvky mohou modelovat podmínky pružné podpory
základových prvků. Nelineární charakteristiky (pouze tah, pouze tlak nebo únosnost).
Síť
Kliknutím na kartu Síť se stane dostupným panel nástrojů pro generování sítě prutových a plošných prvků, dále funkce pro zjemňování sítě a kontrolu tvaru konečných prvků. Automatická detekce překrývajících se čar a chybějících průsečíků během meshování snižuje chyby v geometrii modelu. Podpora vícejádrových procesorů zkrátí dobu výpočtu.
Automatické generování sítě
(optimalizováno pro vícejádrové procesory)
Generování sítě pro pruty
Analýza konečných prvků používá lineární prvky s konstantním průřezem, takže obloukové a prvky s proměnným průřezem musí být rozděleny na části. Přesnost řešení závisí na hustotě sítě.
Generování sítě pro plochy
Síť trojúhelníkových povrchových prvků může být generována na vybraných plochách specifikací průměrné délky strany plošného prvku sítě. Generování sítě bere v úvahu všechny otvory, vnitřní čáry a body ploch. Síť může volitelně sledovat zatížení nad určitou intenzitou nebo být nastavena na hlavy sloupů, aby se umožnilo ořezání momentových špiček v těchto místech.
Síť může být trojúhelníková, čtyřúhelníková nebo smíšená, ve které je většina prvků čtyřúhelníková s některými vloženými trojúhelníky.
Další metody zjemnění sítě
Zjemnění sítě
Umožňuje zjemnit síť konečných prvků plochy. Prvky v zjemňované síti mají stejné vlastnosti (materiál, průřez / tloušťka, reference atd.) jako ty v hrubé síti. Musíte ručně nastavit stupně volnosti nové generované sítě, které nebyly automaticky nastaveny během procesu vytváření sítě.
Kontrola sítě konečných prvků
Kontrola sítě
Program kontroluje minimální úhel konečných prvků povrchu (a).
Konečný prvek je silně zkreslen, pokud a ≤ 15 pro trojúhelníky, a ≤ 30 pro čtyřúhelníky.