Expand ВведениеВведение
Expand АдминистрированиеАдминистрирование
Expand Интерфейс пользователяИнтерфейс пользователя
Expand Основные принципы SolidWorksОсновные принципы SolidWorks
Expand Переход из  2D в 3DПереход из 2D в 3D
Expand СборкиСборки
Expand CircuitWorksCircuitWorks
Expand КонфигурацииКонфигурации
Expand SolidWorks CostingSolidWorks Costing
Expand Design CheckerDesign Checker
Expand Исследования проектирования в SolidWorksИсследования проектирования в SolidWorks
Expand Чертежи и оформлениеЧертежи и оформление
Expand DFMXpressDFMXpress
Expand DriveWorksXpressDriveWorksXpress
Expand FloXpressFloXpress
Expand Импорт и экспортИмпорт и экспорт
Expand Крупномасштабный проектКрупномасштабный проект
Expand Отображение моделиОтображение модели
Expand Проектирование литейной формыПроектирование литейной формы
Expand Исследования движенияИсследования движения
Expand Детали и элементыДетали и элементы
Expand МаршрутМаршрут
Expand Листовой металлЛистовой металл
Collapse SimulationSimulation
Добро пожаловать в интерактивную справку программы SolidWorks Simulation
Доступ к Справке
Условные обозначения
Юридическая информация
Collapse Предпосылки анализаПредпосылки анализа
Справочные сведения SolidWorks Simulation
Expand Линейный статический анализЛинейный статический анализ
Expand Частотный анализЧастотный анализ
Expand Динамический анализДинамический анализ
Expand Линеаризованный анализ потери устойчивостиЛинеаризованный анализ потери устойчивости
Expand Термический анализТермический анализ
Expand Нелинейный статический анализНелинейный статический анализ
Expand Анализ испытания на ударную нагрузкуАнализ испытания на ударную нагрузку
Expand Анализ усталостиАнализ усталости
Обзор по сосудам, работающим под давлением
Collapse Балки и стержниБалки и стержни
Балки
Направления балки
Стержни
Выполнение анализа, используя балки или стержни
Задание нейтральной оси, PropertyManager
Недопустимые суживающиеся балки
Expand 2D Упрощение2D Упрощение
Expand Основные принципы моделированияОсновные принципы моделирования
Expand Настройки моделированияНастройки моделирования
Expand Исследования SimulationИсследования Simulation
Expand Исследования проектированияИсследования проектирования
Expand Исследование 2D упрощенияИсследование 2D упрощения
Expand Составные оболочкиСоставные оболочки
Expand Нагрузки и ограниченияНагрузки и ограничения
Expand Создание сеткиСоздание сетки
Expand Свойства материаловСвойства материалов
Expand НастройкиНастройки
Expand Библиотека анализовБиблиотека анализов
Expand Просмотр результатовПросмотр результатов
Expand Отчеты исследованийОтчеты исследований
Expand Проверка результирующих напряженийПроверка результирующих напряжений
Expand SimulationXpressSimulationXpress
Expand ЭскизЭскиз
Expand Продукты SustainabilityПродукты Sustainability
Expand SolidWorks UtilitiesSolidWorks Utilities
Expand ОтклоненияОтклонения
Expand ToolboxToolbox
Expand Сварные деталиСварные детали
Expand Workgroup PDMWorkgroup PDM
Expand Устранение неполадокУстранение неполадок
Expand ГлоссарийГлоссарий
Скрыть содержание

Балки

Балочные элементы могут сопротивляться изгибу, поперечным силам и скручивающим нагрузкам. Типовая рама, показанная ниже, смоделирована из балочных элементов для передачи нагрузки на опоры. Моделирование таких рам стержневыми элементами не достигает успеха, поскольку в них нет алгоритма передачи приложенной горизонтальной нагрузки на опоры.

Для балочных элементов требуется определение точного поперечного сечения для того, чтобы программа могла вычислить моменты инерции, нейтральные оси и расстояния от крайних волокон до нейтральных осей. Напряжения изменяются на плоскости поперечного сечения и вдоль балки.

Рассмотрите трехмерную балку с площадью поперечного сечения (A) и ассоциированной сеткой. Элементы балок могут отображаться на действительной геометрии балки или как полые цилиндры независимо от действительной формы сечения.

Трехмерная геометрия

Сетка на цилиндрах (каждый полый цилиндр является элементом)

Сетка на геометрии балки

 

Иллюстрация ниже отображает небольшой сегмент вдоль балочного элемента, подвергнутого воздействию упрощенных двумерных сил (осевое усилие Р, усилие сдвига V и изгибающий момент М):

В общем случае на сегмент воздействуют 3 силы и 3 момента.

Равномерное осевое напряжение = P/A (аналогично стержневым элементам)

Равномерное напряжение сдвига = V/A

Изгибающий момент М вызывает осевое напряжение, которое изменяется в линейной зависимости при изменении вертикального расстояния Y от нейтральной оси.

Напряжение при изгибе (изгиб в направлении Y) = My/I

где I является моментом инерции вокруг нейтральной оси.

Напряжение при изгибе является наибольшим в крайних волокнах. В этом примере наибольшее сжатие происходит в верхнем волокне, а наибольшее натяжение появляется в крайних нижних волокнах.

Соединения

Соединения определены на свободных концах элементов конструкции и на пересечении двух или более элементов конструкции. PropertyManager Редактировать соединение помогает правильно определить соединения. Программа создает узел в центре поперечного сечения каждого элемента соединения. Вследствие отсечения и использования различных поперечных сечений для различных элементов, узлы элементов, связанных с соединением, могут не совпадать. Программа создает специальные элементы около соединения для моделирования жесткого соединения, основанного на геометрических и физических свойствах.

Свойства материала

Всегда требуются модуль упругости и коэффициент Пуассона.

Плотность требуется только в том случае, если рассматриваются гравитационные нагрузки.

Ограничения

Можно применить ограничения только на соединениях. На каждом соединении имеются 6 степеней свободы. Можно применить нулевые или ненулевые заданные перемещения и вращения.

Соединение

В исследовании балок, твердых тел и поверхностных оболочек, можно выполнить следующие операции: связать балки и соединения балок с твердым телом и гранью оболочки.

Соединения между элементами конструкции соприкасающимися с поверхностью или металлической гранью создаются автоматически.

Балки-усилители для изогнутых поверхностей

Балки (прямые или изогнутые), выступающие в роли усилителей, теперь можно связывать с изогнутыми поверхностями оболочек или тел из листового металла.

Программа автоматически связывает балки с изогнутыми поверхностями, если они соприкасаются с этими балками или между поверхностями и балками имеется очень небольшой зазор. Используемые размеры балок совместимы с размерами сетки поверхности. Этот элемент применим к статическому, частотному исследованиям и к исследованию потери устойчивости.

Нагрузки

Можно приложить:

  • Сосредоточенные силы и моменты на соединения и справочные точки. Для динамических исследований можно применить нагрузку, зависящую от времени или частоты.

  • Распределенные нагрузки вдоль всей длины балки.

  • Гравитационные нагрузки. Программа вычисляет гравитационные силы на основе заданных ускорения и плотности.

  • Равномерное или выбранное возбуждение основания для динамических исследований.
  • Начальные условия для динамических исследований. Примените начальное перемещение, скорость или ускорение (при времени t=0) к соединениям или сегментам балки.

Создание сетки

Элемент конструкции автоматически определяется как балка, и с его помощью создается сетка с элементами балок. После создания сетки можно применить элементы управления сеткой для настройки другого количества элементов или размера элементов для выбранных балок.

Элементы балок могут отображаться на действительной геометрии балки или как полые цилиндры независимо от действительной формы сечения.

Результаты

Результаты для каждого элемента представлены в его локальных направлениях. Можно просматривать равномерные осевые, крутящие, изгибающие напряжения в двух ортогональных направлениях (напр. 1 и напр. 2), и наибольшие напряжения в крайних волокнах, вызываемые комбинацией осевых и изгиб изгибающих напряжений.

Сечение балки, подвергнутого воздействию осевого усилия Р и двух моментов M1 и M2, показано ниже. Момент M1 направлен в направлении 1 оси, а момент M2 - в направлении 2 оси.

При выборе параметра Отрисовка профиля балки (раздел Эпюра напряжений PropertyManager) программы рассчитывает напряжения, которые изменяются в пределах плоскости сечения. Напряжения рассчитываются на обоих концах каждого элемента сетки, а также в разных точках сечения на разном расстоянии от нейтральной оси балки.

При отмене выбора параметра Отрисовка профиля балки программа рассчитывает значения напряжения на крайних волокнах каждого конца балки. Создается отчет о значении напряжения с наибольшей величиной для каждого сегмента балки.

  • Осевое: Равномерное осевое напряжение = P/A

  • Верхняя граница изгиба в направлении 1 Наибольшая величина напряжения сгибания на момент M1. Настоящее напряжение называется Изгиб Ms/Ss в имени эпюры, заголовке и легенде.

  • Верхняя граница изгиба в направлении 2Наибольшая величина напряжения сгибания на момент M2. Настоящее напряжение называется Изгиб Mt/St в имени эпюры, заголовке и легенде.

  • Верхняя граница осевого напряжения и изгиба. Программа рассчитывает наибольшие напряжения на крайних волокнах сечения, сочетая равномерное осевое напряжение и два напряжения сгибания на моменты M1 и M2. Рекомендуется просматривать это напряжение. Значения напряжения рассчитываются на обоих концах каждого элемента сетки.

    P/ A + [(M1* I22 + M2 * I12) * y1 + ( M2 * I11 + M1 * I21) * y2)] / (I22 * I11 - I12^2)

    где I ij (i = j = 1 или 2) — моменты инерции для соответствующих локальных направлений 1 и 2 ортогональной балки.

    Нажмите здесь, чтобы узнать о направлениях балок.



Оставьте отзыв об этом разделе

SOLIDWORKS благодарит Вас за отзыв по поводу представления, точности и полноты документации. Воспользуйтесь формой ниже, чтобы отправить свои комментарии и предложения о данном разделе справки в Отдел документации. Отдел документации не предоставляет ответы на вопросы по технической поддержке. Нажмите здесь для получения информации о технической поддержке.

* Обязательно

 
*Электронная почта:  
Тема:   Отзывы по поводу разделов Справки
Страница:   Балки
*Отзыв:  
*   Я подтверждаю, что прочитал(а) и принимаю положения политики конфиденциальности, в соответствии с которыми Dassault Systèmes будет использовать мои персональные данные.

Печать разделов

Выберите содержимое для печати:



x

Вы используете более раннюю версию браузера, чем Internet Explorer 7. Для оптимизации отображения рекомендуется обновить Ваш браузер до версии Internet Explorer 7 или новее.

 Больше не отображать это сообщение
x

Версия содержимого веб-справки: SOLIDWORKS 2012 SP05

Чтобы отключить веб-справку в программе SOLIDWORKS и использовать локальную версию справки, нажмите Справка > Использовать веб-справку по SOLIDWORKS .

По проблемам, связанным с интерфейсом и поиском по веб-справке, обращайтесь к местному представителю службы поддержки. Чтобы оставить отзыв по отдельным темам справки, воспользуйтесь ссылкой "Отзыв об этом разделе" на странице нужного раздела.