Využití Constraints pro výpočet posouvacích sil a maximálního ohybového momentu

Kategorie » téma: AutoCAD

02.04.2009 13.27 | Jan Panoch | Komentáře: 0 komentářů | Přečteno: 15344x

Kotvení entit dynamické i statické má široké využití. Jedním z nich – a možná trochu atypickým – může být výpočet posouvacích sil a ohybových momentů na jednoduchém nosníku. Předpokládejme jednoduchý příklad prostě uloženého nosníku zatíženého rovnoměrným spojitým zatížením. K práci s Constraint je třeba otevřít položku menu Parametric.

Nejprve nakreslíme statické schéma nosníku. Začneme podporami, které nakreslíme jako čáry jejichž koncové body k sobě zakotvíme tak, aby se celý trojúhelník pohyboval najednou.

Namísto postupného používání kotvy Coincident lze použít příkaz Auto Constraint, který kotvení provede automaticky. Použití tohoto příkazu však může někdy vložit k objektům i ty typy kotvení, které nechceme. Abychom toto omezili můžeme si typy kotvení, které budou na objekty použity zvolit v nastavení Constraint Setting. Toto nastavení je dostupné po klepnutí na malou šipku ve spodní části panelu Geometric na záložce parametric, nebo pomocí příkazu CONSTRAINTSETTINGS

Dále vložíme z panelu Dimensional Linear Constraint tak, jako bychom chtěli okótovat délku nosníku. Tuto kótu pojmenujeme jako “l”. V případě, že by kóta nebyla vidět, je nutno zapnout přepínač Show Dynamic Constraints v Ribbon menu.

Klepnutím na ikonu Parameters Manager se zobrazí panel, ve kterém se zobrazí číselná hodnota dynamické kotvy “l”. Funkčnost dosavadní práce lze vyzkoušet přepsáním hodnoty ve sloupci Expression. Po přepsání by se měl nosník natahovat a zkracovat dle zadané hodnoty.

V dalším kroku nakreslíme čárově rovnoměrné spojité zatížení, které zakotvíme k nosníku pomocí Coincident Constraint. Aby zůstaly kraje zatížení svislé použijeme Perpendicular Constraint. Zatížení lze vyšrafovat asociativními šrafami vybráním hraničních objektů. Šrafy tak budou při změně délky nosníku respektovat protahující se spojité zatížení.

Pro zadání hodnoty spojitého rovnoměrného zatížení, výpočet reakcí v podporách a výpočet maximálního ohybového momentu přidáme nové parametry do tabulky Parameters manager. Toho lze docílit klepnutím na ikonu Creates a new user parameter.
Do pole Expression lze zadat jak číselná hodnota (což je případ spojitého zatížení f), tak vzorec. Protože v tomto případě jsou kreslícími jednotkami milimetry, je třeba ve vzorcích použít dělení tisícem či milionem, aby výsledné hodnoty byly v kN či kNm.

Nyní prodloužíme statické schéma tak, abychom si připravily osu nosníku pro zobrazení posouvacích sil. Postup může být stejný, jako při kreslení spojitého zatížení, anebo místo Perpendicular Constraint použijeme na svislé čáry Vertical Constraint, který zajistí, aby zůstali i při změně velikosti nosníku svislé. Před tím je však nutné svázat k sobě body jednotlivých úseček pomocí Coincident Constraint.

Na závěr nakreslíme čárově průběh posouvacích sil. Úsečky reprezentující tento průběh opět zakotvíme pomocí Coincident Constraint k sobě a k vodorovné ose a dále použijeme Vertical a Horizontal Constraint a svislé a vodorovné úsečky. Délky svislých úseček je nutno omezit pomocí Linear Constriant. V našem případě jsou tyto parametry označeny jako dRA a dRB. Kdybychom vykreslili délky těchto úseček ve velikosti, kde by jeden kN odpovídal jedné jednotce, byly by příliš krátké. Proto je hodnota velikosti parametru stanovena vzorcem RA*100 respektive RB*100.

Obrazec posouvacích sil je možné opět vyšrafovat asociativními šrafami výběrem hraničních objektů. Pro skrytí zobrazených kotev a parametrů lze v Ribbon menu vybrat položky Hide All na panelu Geometric a přepnout Show Dynamic Constraints na panelu Dimensional. Nyní lze měnit velikost délky nosníku a hodnotu spojitého rovnoměrného zatížení v panelu Parameters Manager a dle zadaných hodnot se překresluje statické schéma a průběh posouvacích sil. Hodnoty Reakcí a maximálního ohybového momentu lze pak vyčíst v panelu Parameters Manager pod nadpisem User Variables

Způsob použití Constraints na tomto příkladu je jen jeden z možných. namísto čar je například možno použít polyline. U polyline, které mají více segmentů pak nemusíme používat mezi jednotlivými segmenty Coincident Constraint. Stačí tento Constraint použít jen u koncových bodů a na další segmenty křivky aplikovat Horizontal a Vertical Constraint.

Komentáře:

Tento článek zatím neobsahuje žádné komentáře.

Přidat komentář

 *
 *
 
 *

*) Povinné položky jsou označeny hvězdičkou.