TechnologiCS 4 - CADmaster

More documents

Recommendations

Info

АРХИТЕКТУРА и СТРОИТЕЛЬСТВО где T рез. – период резонансных колебаний; обобщенная масса системы сосредоточена в уровне η=1, где η – коэффициент формы колебаний. Обобщенная масса системы определяется расчетным путем по формуле М=Σm i η ik 2 , 96 №2 | 2007 | <strong>CADmaster</strong> Экспериментальные значения резонансных колебаний фрагмента на различных этапах вибрационных испытаний Таблица 1 Наименование 1 2 Этапы вибрационных испытаний 3 4 5 6 7 8 Периоды резонансных колебаний, с 0,22 0,24 0,26 0,32 0,34 0,38 0,40 0,45 Ускорения в уровне η=1, м/с2 0,68 1,87 4,04 6,18 6,65 6,86 7,73 8,05 Инерционная нагрузка, кН 230 640 1374 2101 2261 2332 2628 2737 Обобщенная жесткость фрагмента, 277 233 198 131 116 93 84 66 10 -3 кН/м Таблица 2 Интервалы изменения жесткостей специальных КЭ в масштабе 10 -3 кН/м Наименование Номера конечных элементов 51 55 Диафрагмы Кирпичное Мелкие жесткости заполнение блоки Начальные значения оси X, Y 50 50 20 10 (Т рез. =0,22 с) ось Z 35 200 200 200 Конечные значения оси X, Y 2,5 5 5 5 (Т рез. =0,45 с) ось Z 2,5 10 10 10 а) Рис. 3. Основные формы собственных колебаний модели фрагмента: а) 1-я форма Т1=0,45 с – поступательная; б) 3-я форма Т3=0,25 с – крутильная m i – поэтажные сосредоточенные массы. Периоды резонансных колебаний определены экспериментальным путем на различных этапах вибрационных испытаний с точностью до ±0,01 с и представлены в таблице 1. б) Использование вычислительного комплекса SCAD Office при формировании расчетной модели Конечно-элементная модель (КЭмодель) фрагмента сформирована с помощью препроцессора ФОРУМ с импортированием исходной графической информации из системы AutoCAD [4]. При моделировании стержневых и пластинчатых конструктивных элементов фрагмента были использованы конечные элементы типа "пространственный стержень" и КЭ из группы оболочечных элементов. Количество узлов расчетной схемы – 2525, количество элементов – 4073. Число степеней свободы (число активных масс) – 7536, порядок системы линейных уравнений – 15102. Для описания работы узловых соединений конструктивных элементов фрагмента с фундаментной плитой использован специальный конечный элемент КЭ №51 – связь конечной жесткости [5]. Для всех остальных узлов соединения фрагмента также применен специальный КЭ №55 – упругая связь между узлами. Регулирование обобщенной жесткости фрагмента в процессе построения последовательности линейноупругих моделей, описывающей поведение нелинейной нестационарной системы, осуществлялось за счет изменения жесткостных характеристик указанных специальных конечных элементов №51 и №55. Жесткости всех остальных конечных элементов моделей полагались постоянными. Начальные и конечные значения жесткостей для указанных КЭ представлены в таблице 2. По своей конструкции узлы соединения диафрагм жесткости с фунда-
а) ментной плитой и элементами перекрытий представляют собой шпонки, армированные двумя арматурными выпусками диаметром i14AIII и замоноличенные бетоном класса В20. Податливость одной арматурной связи λ р и жесткость всего соединения К могут быть оценены с помощью формул (5 и 3) ВСН 32-77 [6]: 15K K da в) Рис. 4. Высшие формы колебаний модели фрагмента: а) 4-я форма, вертикальные колебания колонн и диафрагм жесткости по оси 3, Т4=0,19 с; б) 5-я форма, вертикальные колебания перекрытий и перегородок из плоскости, Т5=0,16 с; в) 6-я форма, вертикальные колебания перекрытий, Т6=0,11 с ⎛ 1 ⎞ ⎟ ⎠ 3 2 a дл. а λ p = K = ∑ ⎜ E aFa i= 1 ⎝ λi где Ка – коэффициент, зависящий от вида арматурной стали выпусков, Ка =1 для стержней периодического профиля; Кдл.а – коэффициент, учитывающий длительность растяжения стыкового соединения, Кдл.а =1 при кратковременном растяжении; dа =1,4 – диаметр арматурной связи; Еа , Fa – модуль упругости и площадь сечения арматурной связи в кг/см2 и см2 . б) Вычисления по этим формулам дали следующие результаты: λ р =0,26x10 -3 см/кН, К=385x10 3 кН/м. Как видим, полученная жесткость одного узла соединения в 2-10 раз превышает начальные значения жесткостей по оси Z соответственно для КЭ №55 и КЭ №51 (таблица 2), что объясняется высоким уровнем динамических воздействий в процессе испытаний фрагмента. Первая и третья формы (поступательная и крутильная) колебаний КЭмодели для конечного этапа испытаний при Т рез. =0,45 с представлены на рис. 3а и 3б. Высшие формы колебаний – четвертая, пятая и шестая – показаны соответственно на рис. 4а, 4б и 4в. Быстродействие ВК SCAD Office (время решения задачи составило немногим более одной минуты) позволило проанализировать большое количество вариантов сочетания жесткостей специальных конечных элементов КЭ №55 и КЭ №51 и добиться максимального соответствия параметров КЭ-модели с экспериментальными данными. программное обеспечение Анализ КЭ-модели и ее сравнение с экспериментом Основной вклад (69%) в сумму модальных масс обеспечивается за счет поступательных колебаний модели по первой форме. Влияние крутильной формы колебаний фрагмента незначительно и не превышает 1%. Согласно Eurocode-8 (версия 1995) [7] при динамическом анализе рекомендуется учитывать количество форм колебаний, обеспечивающее сумму модальных масс, не менее 90%. Первые пять форм колебаний фрагмента дали результат 98%. Таким образом, можно полагать, что динамические свойства модели обусловлены колебаниями системы по первым пяти формам. Как уже сказано, подбор жесткостных параметров модели фрагмента производился с учетом только первой формы собственных колебаний, в силу чего одной из основных задач анализа является контроль за соответствием собственных частот КЭ-модели экспериментальным значениям на всем частотном диапазоне. С учетом результатов мо- <strong>CADmaster</strong> | 2007 | №2 97
Page 1 and 2:
2(37)’2007 www.cadmaster.ru ПО
Page 3 and 4:
От редактора 2 Кале
Page 5 and 6:
выставка мастер-кл
Page 7 and 8:
Компания Autodesk орга
Page 9 and 10:
ния инженеров для п
Page 11 and 12:
Чем больше каждая и
Page 13 and 14:
Autodesk. Линейка 2008 AutoC
Page 15 and 16:
П Компания Consistent Soft
Page 17 and 18:
"Батрешка" Архитект
Page 19 and 20:
пьютерной графики.
Page 21 and 22:
Рис. 3. Автоматизиро
Page 23 and 24:
Рис. 9. Интерфейс оп
Page 25 and 26:
Наименование Прогр
Page 27 and 28:
Рис. 2 Рис. 5 Рис. 6 Ри
Page 29 and 30:
Рис. 11 Рис. 15 Рис. 13 2)
Page 31 and 32:
Кривошипношатунны
Page 33 and 34:
Авторизованный дис
Page 35 and 36:
Стандарты форматов
Page 37 and 38:
Типовые изображени
Page 39 and 40:
Рис. 1 уровня - дело
Page 41 and 42:
замковой и задней ч
Page 43 and 44:
Конструктор Рис. 1 Р
Page 45 and 46:
Рис. 5 Техпроцесс На
Page 47 and 48: Москва (495) 913-2222 Сан
Page 49 and 50: Примеры использова
Page 51 and 52: Деталь "Корпус ради
Page 53 and 54: Деталь "Оправка" ис
Page 55 and 56: Поскольку новая, пя
Page 57 and 58: Рис. 4. Сеть RS-NET, исп
Page 59 and 60: Вусловиях перманен
Page 62 and 63: МАШИНОСТРОЕНИЕ Кон
Page 64 and 65: МАШИНОСТРОЕНИЕ Рис
Page 68 and 69: МАШИНОСТРОЕНИЕ Ком
Page 70 and 71: МАШИНОСТРОЕНИЕ НОВ
Page 72 and 73: МАШИНОСТРОЕНИЕ Мод
Page 76 and 77: ДОКУМЕНТООБОРОТ Пр
Page 78 and 79: ДОКУМЕНТООБОРОТ Ри
Page 80 and 81: ДОКУМЕНТООБОРОТ Ри
Page 82 and 83: ГИБРИДНОЕ РЕДАКТИР
Page 84: ГИБРИДНОЕ РЕДАКТИР
Page 87 and 88: Рис. 1. Задание на пр
Page 89 and 90: Рис. 6. Схема заполн
Page 91 and 92: Рис. 3. Набережная М
Page 93 and 94: Авторизованный дис
Page 95 and 96: новку заказов. Встр
Page 97: ла оборотов привод
Page 101 and 102: Уроссийских пользо
Page 103 and 104: Рис. 3. Универсальны
Page 105 and 106: Современное проект
Page 107 and 108: Internet: www.csoft.ru, E-mail: sal
Page 109 and 110: Рис. 6. Литейная фор
Page 111 and 112: ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ CAD
Page 113 and 114: CADmaster | 2007 | №2 111
Page 115 and 116: CADmaster | 2007 | №2 113
Page 119: Уважаемые читатели
show all

TechnologiCS 4 - CADmaster

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?