Пример создания модели в препроцессоре ФОРУМ

В качестве примера рассмотрим создание простейшей модели (рис. 1) в препроцессоре ФОРУМ. Для этого может быть рекомендован следующий порядок действий:

(действие 1) на странице Управление инструментальной панели нажать кнопку Новый проект — , ввести в диалоговом окне Новый проект идентификационные данные проекта и назначить единицы измерения основных величин (здесь и далее подразумевается, что выход из диалогового окна после ввода данных выполняется нажатием кнопки ОК);
(2) в появившемся диалоговом окне Сохранить как… ввести имя файла, в котором будет сохраняться проект;.
(3) на странице Схема инструментальной панели нажать кнопку Задание сетки разбивочных осей — и задать в диалоговом окне Задание сетки разбивки параметры осей (для отображения осей нажать кнопку фильтров — Отображение разбивочных осей).

Рис. 1. Расчетная модель

(4) На странице Схема инструментальной панели нажать кнопку Генерация узлов на сетке — и назначить в диалоговом окне границы участка, в рамках которого на пересечениях осей будут создаваться узлы. При этом отметки уровней рассматриваются как координаты узлов по оси Z. Отображение узлов на схеме вызывается кнопкой фильтров — Узлы
(5) На странице Схема инструментальной панели нажать кнопку Создать блок — , и в диалоговом окне Параметры блока задать имя блока и назначить цвет, которым блок будет отображаться на модели. После выполнения этой операции в дереве проекта появится секция (пока пустая) с элементами нового блока.
Вновь созданный блок автоматически становится активным, т. е. в него будут включаться все элементы, которые вводятся непосредственно после создания блока.
(6) На странице Схема инструментальной панели нажать кнопку с изображением вводимого элемента (например, колонны) — и в диалоговом окне Жесткость стержневых элементов задать имя колонны, назначить вид сечения (параметрическое или стальной прокат) и способ ввода.
Ввод колонны можно выполнить двумя способами.
Если активна опция Высота колонны, то ввод выполняется указанием на один узел привязки колонны, а высота колонны определяется значением, записанным в поле ввода (при отрицательном значении — колонна будет направлена от точки привязки вниз). Естественно, что вводимые таким способом колонны всегда вертикальны. Зададим высоту колонны равной 4 м.

Сечение колонны и характеристики материала задаются на странице Параметрические сечения. Зададим квадратное сечение размером 40х40 см и нажмём кнопки ОК диалогового окна.
(7) Установим курсор в рабочее поле и нажмём правую кнопку мыши. В появившемся диалоговом окне Выбор вида курсора активируем опцию Немедленное выполнение и выберем курсор Перекрестье с рамкой.
(8) Отметим с помощью прямоугольной рамки все узлы, лежащие на отметке 0,0, и получим схему, показанную на рис. 2.
(9) Ввод балок — выполняется всегда по двум узлам, между которыми протягивается «резиновая нить». Ограничений на положение балки в модели нет. Страницы Общие данные, Параметрические сечения и Профили металлопроката аналогичны соответствующим страницам, используемым при вводе колонн.

Рис. 2. Модель после ввода колонн

Рис. 3. Модель после ввода балок

Зададим для балок прямоугольное сечение 40х60 см и введем балки, связывая «резиновой нитью» верхние узлы крайних колонн по цифровым и буквенным осям. Полученная схема изображена на рис. 3.

(10) После активации операции ввода перекрытия — появляется диалоговое окно Характеристики перекрытия/крыши (плиты). В этом окне задается имя перекрытия (или группы перекрытий), назначается его толщина и материал.
Зададим для перекрытия бетон В25 и толщину 0,2 м.
Перекрытие вводится как плоский многоузловой элемент произвольной формы. Ввод осуществляется с помощью «резиновой нити», которая протягивается от узла к узлу и завершается повторным указанием на первый узел перекрытия.
Положение введенного перекрытия показано на рис. 4.
(11) Воспользуемся операцией копирования для формирования второго этажа. В диалоговом окне Копирование схемы (рис. 10) назначим вид копируемого объекта — Копировать выбранный блок, укажем направление (Z) и шаг копирования (4 м), а также количество копий (1).
После назначения этих данных и выхода из диалогового окна нажатием кнопки ОК на экране появляется результирующая схема (рис. 5).
Полученная в результате схема будет включать два этажа высотой по 4 м.

Рис. 4. Модель после ввода перекрытия

Рис. 5. Модель после копирования второго этажа

Рис. 6. Окончательный вид модели в препроцессоре ФОРУМ

(12) Введем фундаментную плиту по правилам, приведенным выше (действие 10). Окончательный вид модели показан на рис. 6.
В результате нами сформирована достаточно типичная укрупненная модель, для построения которой использовались следующие операции:
- создание координационных осей и генерация на них узлов;
- задание параметров и ввод элементов колонн, балок и перекрытий;
- копирование блоков;
- объемное отображение модели.
(13) Для перехода от укрупненной к конечно-элементной модели используется операция — Генерация результирующего проекта в разделе Схема инструментальной панели. После активации этой операции появляется диалоговое окно Генерация проекта SCAD, в котором задаются параметры, необходимые для автоматической генерации конечно-элементной сетки. Здесь задается шаг разбиения контуров и шаг сетки для каждого вида элементов.

Рис. 7. Генерация проекта SCAD

Зададим шаг 1 м для контуров и всех видов элементов и нажмем кнопку ОК диалогового окна (рис. 7). После выхода из окна появляется стандартное окно Сохранить как …, в котором задается имя файла результирующей схемы.

В окне сообщений, которое сопровождает процесс генерации сетки, даются комментарии к выполняемым операциям и работает индикатор хода процесса.

Завершается генерация окном Результаты генерации. В нем сообщается о количестве элементов и узлов, полученных в результирующей схеме, а также приводится список плоскостных объектов, для которых не удалось по каким-либо причинам выполнить генерацию сетки.

Рис. 8. Расчетная схема в препроцессоре и постпроцессоре SCAD

Если в окне Результаты генерации взвести маркер Открыть в новом окне, то выполнится автоматическая загрузка результирующей схемы. Обратите внимание, что из ФОРУМа в SCAD передана вся информация о модели, включая координационные оси. На рис. 8 показана схема в препроцессоре SCAD и результаты расчета в постпроцессоре.