Документ предназначен для задания нагрузок на конструкцию. Каждая его строка имеет следующий вид:
<вид нагрузки> <направление нагрузки> <список величин нагрузки> [Load=<номер>] [File=<имя>]
: <список узлов, элементов или загружений в зависимости от вида нагрузки> ,
где:
[Load=<номер>] - указывает, какому загружению соответствует описанная нагрузка. Если данный идентификатор отсутствует, то нагрузка относится к последнему заданному номеру.
<вид нагрузки> - задает описание нагрузки.
Основные виды нагрузок приведены в таблице 1.
Таблица 1
Виды нагрузок
Характеристика |
Вид |
Содержание |
|---|---|---|
Нагрузка на узел |
0 |
Нагрузка по направлениям осей общей системы координат |
1 |
Заданное перемещение в узле (см. Расчет на заданные перемещения) |
|
2 |
Нагрузка в специальной системе координат, заданной в строке 3 заглавного документа |
|
3 |
Нагрузка в специальной системе координат, заданной в документе 7 |
|
Массы при описании |
4 |
3-е число 3. Массы формируются автоматически путем преобразования статического загружения, номер которого указан в первой позиции строки (см. Подготовка данных для расчета на динамические воздействия) |
|
100 |
История нагружения на узел, заданная в виде графика |
Нагрузка на конечные элементы по направлениям осей его местной системы координат |
5 |
Сосредоточенная в точке |
45 |
Сосредоточенная в точке стержневого элемента с привязкой в долях длины гибкой части |
|
6 |
Равномерно распределенная |
|
7 |
Трапециевидная |
|
47 |
Трапециевидная на стержневых элементах с привязкой в долях длины гибкой части |
|
8, 88 |
Температурная |
|
9 |
Равномерно-распределенная по линии, соединяющей любые два узла элемента |
|
10 |
Трапециевидная нагрузка по линии, соединяющей любые два узла элемента |
|
Расчет на заданные перемещения с помощью нуль-элементов |
11 |
Нагрузка на «нуль-элементы», моделирующая заданное перемещение в местной системе координат элемента (см. Нагрузки через «нуль-элемент») |
Нагрузка на конечные элементы по направлениям осей общей системы координат |
15, 16, 17, 19, 20 |
Аналогично нагрузке в местной системе координат |
|
55, 57 |
Аналоги нагрузок вида 45 и 47 в глобальной системе координат |
Собственный вес |
96 |
Задается коэффициент учета собственного веса |
Учет жестких вставок |
46, 56 |
Равномерно распределенная с учетом приложенной на жесткие вставки нагрузки в местной и общей системах координат |
Собственный вес |
116 |
Задается коэффициент учета собственного веса с учетом приложенной на жесткие вставки нагрузки |
Массы |
85, 86 |
сосредоточенные и равномерно распределенные массы по всем направлениям |
|
Нагрузки по областям |
220 |
равномерно распределенные нагрузки по линии и полилинии |
219 |
трапециевидные нагрузки по линии |
|
216 |
равномерно распределенные нагрузки по произвольному многоугольнику, заданному контуром |
|
217 |
трапециевидные нагрузки по треугольнику и четырехугольнику |
<направление нагрузки> - цифровое обозначение направления действия нагрузки.
Направления действия нагрузки обозначаются целыми числами — 1, 2, 3 вдоль осей X, Y, Z общей системы координат, либо X1, Y1, Z1 местной системы координат в зависимости от вида нагрузки; а также 4, 5, 6 — угловые направления вокруг тех же осей. Особенности задания нагрузок для динамических воздействий описаны в разд. Описание схем динамических загружений. Порядок задания статических и динамических загружений произвольный.
<список величин нагрузки>
Узловая сила или момент, а также равномерно-распределенная нагрузка описываются одним числом — их величиной. Местная нагрузка в виде сосредоточенной силы или момента для стержней, например, описывается двумя числами: величиной и привязкой к первому узлу, а для элементов оболочки — тремя числами: величиной и привязками к первому узлу по направлениям местных осей X1 и Y1.
Величины нагрузок, задаваемых на конечные элементы, и порядок их следования, как правило, соответствуют последовательности их ввода в графическом препроцессоре. Есть особенности при задании температурной нагрузки на пластины и объемные элементы, приведенные в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Температурная нагрузка на плоские элементы
Тип КЭ |
Документ 6 |
Величины нагрузки |
Содержание |
|
|---|---|---|---|---|
вид |
направление |
|||
11-20 |
8 |
0 4 5 |
Δt, α Δt, αx Δt, αy |
Δt — разность температур на верхней и нижней поверхностях, α, αx, αy — коэффициенты линейного расширения по всем направлениям и только по X или Y, соответственно, t — увеличение (уменьшение) температуры среднего слоя пластины по отношению к нормальным условиям эксплуатации (температуре замыкания) |
21-30 |
8 |
0 1 3 |
t, α t, αx t, αz |
|
41-50 |
8 |
0 1 2 4 5 |
t, Δt, α t, αx t, αy Δt, αx Δt, αy |
|
11-20 21-30 41-50 |
88 |
0 1 2 4 5 |
t, Δt, α t, Δt, αx t, Δt αy t, Δt, αx t, Δt, αy |
Используется для унификации нагрузки на пластинчатые элементы. Для направлений 1, 2 не учитывается Δt, для направлений 4, 5 не учитывается t |
Таблица 3
Температурная нагрузка на объемные элементы
Документ 6 |
Величины нагрузок в док.7 |
Содержание |
|
|---|---|---|---|
Вид |
Направление |
||
8 |
0 1 2 3 |
t, α t, αx t, αy t, αz |
t(град) — увеличение (уменьшение) температуры по отношению к нормальным условиям эксплуатации (температуре замыкания), α — коэффициент температурного линейного расширения для изотропного тела, αx, αy, αz — коэффициенты температурного линейного расширения по осям ортотропного тела. |
Задание нагрузок для динамических загружений приведено в разд. Описание схем динамических загружений.
В комплексе SCAD принято следующее правило знаков при задании нагрузок:
Это означает, что векторы перемещений и поворотов, определенные правилом правого винта, совпадают с соответствующими осями, а векторы сил и моментов противоположны им.
[File=<имя>] – используется при задании некоторых типов динамических нагрузок. Например, при описании импульса или при прямом интегрировании уравнений движения (см. Прямое интегрирование уравнений движения).