Ядро Parasolid

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Факультет Институт информационно-экономических систем

Кафедра Информационных систем в строительстве

ОТЧЕТ ПО ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ЗАДАНИЮ

Выполнила: ст-ка. гр. ИСТ-322

Чернышева Екатерина Витальевна

Принял: доц. каф. ИСС

Шиляева Ольга Викторовна

Ростов-на-Дону

2016 год

Содержание

Введение

Глава 1. Ядро Parasolid

Глава 2. Программные продукты ANSYS

Глава 3. CivilFEM for ANSYS

3.1 Описание основных возможностей программного комплекса CivilFEM for ANSYS

3.2 Области применения CivilFEM for ANSYS

3.3 Подбор армирования по нормативам

3.4 Шаблоны для создания типовых конструкций

Глава 4. CivilFEM INTRO

4.1 Возможности моделирования CivilFEM INTRO

Заключение

Список литературы

программный моделирование норматив армирование

Введение

ANSYS -- универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является довольно популярной у специалистов в сфере автоматизированных инженерных расчётов (CAE, Computer-Aided Engineering) и КЭ решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твёрдого тела и механики конструкций (включая нестационарные геометрически и физически нелинейные задачи контактного взаимодействия элементов конструкций), задач механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, электродинамики, акустики, а также механики связанных полей. Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа «проектирование -- изготовление -- испытания». Система работает на основе геометрического ядраParasolid

Глава 1. Ядро Parasolid

Parasolid -- коммерческое ядро геометрического моделирования, разрабатываемое и поддерживаемое компанией Siemens PLM Software. Parasolid является наследником ядра ROMULUS, разработанного компанией Shape Data в 1978 г. Первая версия Parasolid появилась в 1988 г., вскоре после этого Shape Data была поглощена McDonnell Douglas, а ядро Parasolid легло в основу системы Unigraphics. Ядро Parasolid предназначено для точного математического представления трехмерной формы изделия и управления этой моделью. Полученные с его помощью геометрические данные используются системами автоматизированного проектирования (CAD), технологической подготовки производства (CAM) и инженерного анализа (САЕ) при разработке конструктивных элементов, деталей и сборок. Ядро поддерживает SMP (многопроцессорное аппаратное обеспечение) и включает множество объектно-ориентированных функций для приложений под управлением Windows NT, UNIX, и LINUX. Более десяти лет продолжается работа над ядром Parasolid в Кембридже (Великобритания) -- признанном центре по вопросам геометрического компьютерного моделирования. За это время Parasolid стал самым быстрым, мощным и надежным инструментом 3D-моделирования. Это ядро является единственным доступным для лицензирования ядром, которое используется в большой системе. Сегодня более 200 программных продуктов по всему миру используют Parasolid, а количество пользователей, работающих с программами на основе этого ядра, приближается к 500 тыс. Сегодня Parasolid является ключевым компонентом целого ряда программ САПР -- лидеров в своих областях. Parasolid позволяет моделировать различные объекты: от простых кубиков, цилиндров и сфер до сложных корпусов современных автомобилей и сверхточных лопастей вертолетов. Работая в таких направлениях, как автомобилестроение и авиастроение, фирме Unigraphics пришлось искать решения реальных и сложных проблем. В итоге ядро Parasolid демонстрирует великолепные результаты во многих областях: сглаживание, построение оболочек, сшивка поверхностей. Ядро поддерживает эффективную работу с десятками тысяч деталей, входящих в сборку, и обеспечивает самую высокую точность хранения геометрии -- 10-8. Посредством обменных файлов системы на базе Parasolid могут быстро и без потерь передавать геометрические данные друг другу. Parasolid доминирует на рынке не только систем CAD для персональных компьютеров, но и CAM-систем. Четыре из пяти ведущих разработчиков систем CAM используют Parasolid, с охватом около 80% всего рынка. Несмотря на то что производительность процессов удваивается каждые 18 месяцев, все же компьютерам не удается угнаться за все возрастающими запросами пользователей. Сегодня одним из способов повышения скорости работы является использование нескольких процессоров. Parasolid стал первым ядром, воплотившим поддержку многопроцессорных вычислений. При этом от разработчиков программ САПР не потребовалось никакого дополнительного программирования. Но каким бы длинным ни был список функций ядра, этого отнюдь не достаточно. Каждая функция должна быть абсолютно надежной и корректно отрабатывать в самых сложных ситуациях. Надежность непросто выразить в числах, но это именно то, что всегда выделяло Parasolid при сравнении с другими системами.

Глава 2. Программные продукты ANSYS

Компания ANSYS, Inc. предлагает широкий спектр программных продуктов для решения инженерных задач с использованием технологий численного моделирования. Главными достоинствами программных продуктов ANSYS является высокая степень интеграции отдельных приложений, интуитивно понятный интерфейс и поддержка высокопроизводительных вычислений.

Программные продукты ANSYS могут быть классифицированы на основе физических дисциплин и инженерных приложений, на которые они ориентированы:

Вычислительная гидродинамика

Механика деформируемого твердого тела

Электромагнетизм

Тепловой анализ

Многодисциплинарный анализ

Глава 3. CivilFEM for ANSYS

Набор инструментов для выполнения инженерных расчетов в промышленном и гражданском строительстве (ПГС), использующий метод конечных элементов. Данный программный комплекс включает в себя инструменты ANSYS для выполнения расчетов конструкции общего типа (стандарт ISO-9001), а также инструменты CivilFEM для выполнения расчетов конструкции с учетом специфики ПГС. CivilFEM for ANSYS позволяет решать широкий круг инженерных задач, возникающих при проектировании электростанций, мостов, тоннелей, зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, морских и шельфовых конструкций и т.д.

CivilFEM for ANSYS является лучшим приложением известной конечно-элементной программы от компании Ingesiber для промышленного, гражданского, транспортного и гидротехнического строительства.

В CivilFEM for ANSYS используются дружественный и удобный графический интерфейс, схожий стиль ввода исходных данных и выдаваемых результатов, что упрощает решение сложных задач в области строительства. Способность генерировать КЭ-модели любых пространственных конструкций с нелинейным поведением означает появление нового и эффективного средства современных строительных расчетов на ПК.

3.1 Описание основных возможностей программного комплекса CivilFEM for ANSYS

CivilFEM позволяет выполнять все типы расчетов, которые поддерживаются в инструментах ANSYS (динамические, статические, линейные, нелинейные). Комплекс CivilFEM имеет модульную структуру, основным инструментом которой является модуль CivilFEM INTRO. В зависимости от типа решаемых задач к этому модулю можно добавить специализированные инструменты: модуль Bridges and Civil Nonlinearities (мосты и нелинейности), модуль Advanced Prestressed Concrete (преднапряженный бетон), модуль Geotechnical (геотехнический).

Для пользователей, которым важно отсутствие ограничений по количеству узлов и элементов, предлагается инструмент CivilFEM Multidiscipline. Он включает в себя все специализированные приложения CivilFEM: модули INTRO, Geotechnical, Bridges and Civil Non-linearities, Advanced Prestressed Reinforced Concrete. Такой набор модулей обеспечивает пользователя самым полным функционалом, необходимым для решения любых задач ПГС. CivilFEM функционирует как дополнительное приложение для инструментов ANSYS: Professional NLT, Structural, Mechanical и Multiphysics.

3.2 Области применения CivilFEM for ANSYS

Промышленные здания, высотные здания и спортивные сооружения

Мосты (подвесные, вантовые и т.д.)

Сейсмические расчеты

Атомные, ветровые и тепловые электростанции

Шельфовые и морские конструкции

Преднапряженные железобетонные конструкции

Тоннели

Фундаменты (плиты, сваи, стены и т.д.)

Проблемы механики почв и геологические

Дамбы (бетонные, земляные и т.д.)

Вантовые конструкции, специальные здания и т.д.

Контроль качества

Судебные конструкционные расчеты, модификации проектов

3.3 Подбор армирования по нормативам

Одной из основных задач, стоящих перед инженером при расчете железобетонной конструкции, является подбор необходимой величины армирования, которая удовлетворяет критериям прочности, заложенным в используемых нормативных документах. На основании рассчитанного напряженно-деформируемого состояния от действия нагрузки и выбора встроенного нормативного документа CivilFEM автоматически подбирает требуемую величину армирования.

3.4 Шаблоны для создания типовых конструкций

В CivilFEM встроены шаблоны, позволяющие автоматически создавать геометрию типовых конструкций, например, пространственных ферм, куполов, тоннелей, свайных оснований и различных типов мостов. Также имеется возможность создания расчетной модели на базе различных типовых металлических и железобетонных поперечных сечений.

Глава 4. CivilFEM INTRO

CivilFEM выполнен в качестве надстройки к хорошо известному конечно-элементному комплексу ANSYSТ. Комбинация обеих программ их общая интеграция, дает возможность инженерам строительного комплекса вести расчет методом конечных элементов для широкого диапазона задач, в соответствии с непростыми требованиями данной отрасли.

Использование схожего графического интерфейса пользователя и совместное использование исходных данных и результатов, делает его очень удобным для решения сложных инженерных задач строительного проектирования. Способность генерировать КЭ модели любых пространственных конструкций с нелинейным поведением, означает появление нового и эффективного средства современных строительных расчетов на ПК.

Этот пакет программ позволяет выполнять расчет сейсмики, нелинейной потери продольной устойчивости, проверку и проектирование железобетонных и металлических профилей, механики грунтов, гидротехнических сооружений и т.д., наглядно снижая время, необходимое для проектирования и расчетов, также наглядно как и увеличение качества проектов и эффективности новых строительных методик.

Библиотека материалов, сортамента горячекатаных профилей, и т.д. включена в эту программу чтобы сделать проще генерацию модели. Все свойства материалов приведены в CivilFEM с учетом зависимости от времени и позволяют определять истинные соотношения “напряжение-деформация”. Пользователь может создать и сохранить свои собственные материалы и сечения в соответствующих библиотеках CivilFEM.

Очень мощный интеллектуальный модуль сочетания нагружений содержит встроенные типичные сочетания. Кроме того, поддерживается автоматическое задание диапазона для расчетов на сейсмику.

Базовая доступная программа называется CivilFEM INTRO. Это программное обеспечение распространяется в двух версиях - коммерческой и учебной, в зависимости от сферы использования этого продукта. Специальные модули могут быть добавлены дополнительно.

CivilFEM поставляется совместно с ANSYS/Structural OPT. I, II и III как полностью интегрированный комбинированный продукт. Кроме того, он работает и с другими пакетами семейства ANSYS в качестве дополнительного модуля.

ANSYS/Structural это высокоуровневое программное обеспечение для выполнения сложнейших строительных расчетов с мощными нелинейными возможностями включающими моделирование геометрической, физической, контактной нелинейности и потери продольной устойчивости. Он прекрасно подходит для точного моделирования больших и сложных линейных и нелинейных конструкций, а также для более реалистичного моделирования процесса возведения.

Лучшие технологии, удобство использования и колоссальные возможности строительных расчетов, используемых в ANSYS/Structural, приблизят ваше моделирование к реальности.

4.1 Возможности моделирования CivilFEM INTRO

1. ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

* Полная интеграция в ANSYS

* Выбор произвольной системы единиц

2. БИБЛИОТЕКА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

* Библиотека бетонных элементов

* Библиотека сталей

* Библиотека арматурных сталей

* Временная зависимость свойств материалов

* Библиотека пользовательских материалов

3. КАТАЛОГ СЕЧЕНИЙ МАТЕРИАЛОВ

* Библиотека европейских горячекатаных профилей

* Библиотека американских горячекатаных профилей

* Типовые сечения сталей по размерам

* Общие сечения изделий из листовых сталей

* Типовые сечения бетонных эл-ов по размерам

* Общие сечения смешанных бетонных элементов

* определения сечений из 2D/3D моделей ANSYS

* Дискретизация по точкам и деление поперечного сечения стержня

* Библиотека сечений пользователя

4. ДРУЖЕЛЮБНЫЕ БАЛКИ И ОБОЛОЧКИ

* Списки и эпюры геометрии и свойств в сечениях

* Автоматическое нагружение силами и моментами

* Результирующие эпюры и список стержней и

оболочек

* Эпюры напряжений и деформаций в поперечном сечении стержня

5. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ КОМБИНАЦИИ

* Интеллектуальное выделение нагрузок и

коэффициентов

* Логическое комбинирование

* Комбинация подвижных нагрузок

* Соответствие на элементном уровне

* Соответствие на суперэлементном уровне

* Наихудшее сочетание нагрузок и коэффициентов

6. ПРОВЕРКА НОРМ НА СТАЛИ

* Eurocode No 3 (European)

* EA (Spanish)

* AISC-LRFD (USA)

* British Standard 5950

* Другие (*)

7. ПРОВЕРКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ В СООТВЕТСТВИИ С НОРМАМИ НА БЕТОН

* Eurocode No 2 (European)

* ACI-318 (American)

* EHE (Spanish)

* CEB-FIP (Model Code)

* British Standard 8110

* Другие (*)

8. АРМИРОВАНИЕ ОБОЛОЧЕК

* Wood Armer Reinforcement (изгиб)

* CEB-FIP (изгиб+кручение+мембранные усилия)

ПЛАТФОРМЫ

* Intel workstations (Windows NT 4.0, 98, 2000)

Список литературы

1. Басов К.А. ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое моделирование - М.: ДМК Пресс, 2006. -- 240 с.

2. Басов К. А. ANSYS для конструкторов - М.: ДМК Пресс, 2009. - 248с.

Размещено на Allbest.ru