Manual EferFe Romana

7/25/2019 Manual EferFe Romana

1/26

EverFE2.23 Help si Documentatie

EverFE versiunea 2.23 este un program de analiza 3D a elementelor finite si cu ajutorul lui sesimuleaza raspunsul unui sistem planar de placi de ciment din sarcinile pe osii si efecteleacestora. EverFE leaga elemente de grafica interactive si de interfata pentru utilizator pentru

dezvoltarea modelelor si a rezultatelor vizuale in Tcl/Tk/Tix/vTk cu ajutorul codului deprogramare a elementelor finite dezvoltat in C.

!nele dintre caracteristicile significante ale programului EverFE includ"

#$ilitatea de a modela %&2 sau 3 placi longitudinal si/sau transversal 'pana la ( placicu o configuratie totala de 3x3). Coloanele pot fi specificate esplicit intre placileadiacente.

*ana la 3 straturi elastice de fundare cu legaturi de $aza sau fara putand fi specificate.*lacile solicitate la forfecare pot fi legate cu ajutorul unui element elasto+plasticdistru$uit cu rigiditate orizontala intre placi si $aza.

#gregatele inter$locate linear sau neliniar pot fi simulate la articulatiile tranzitive. ,uloanele pot fii localizate precis spre articulatiile tranzitive si fara pierderi. -n locul

modelarii $uloanelor fara pierderi& cele care suporta placile intre ele pot fi specificatela interactiunea $ulon/placa.

ealinierea $uloanelor sau proasta localizare a acestora poate fi modelata. varietate diferita de configuratie a osiilor poate fi usor definita cu un efort minim de

implementare. 0ariatiile de temperatura liniare& $iliniare sau triliniare cu ajutorul grosimii placilor

pot fi capturate. Capa$ilitatile extensive de procesare ale programului EverFE permit vizualizarea

eforturilor& deplasarilor si a fortelor si momentelor $uloanelor. 0alorile raspunsuluicritic in orice timp in model pot fi usor preluate. #ceste fisiere ajutatoare sunt create pentru a furniza raspunsuri detaliate la intre$arile

1cum sa1 si fiecare topic masiv corespunde direct fie catre panoul de implementare saumeniul principal in programul EverFE. #ditional la explicatiile detaliate acaracteristicilor listate deasupra acest document de asemenea include o sectiune detutoriale cu exemple pas+cu+pas pentru a indruma utilizatorul spre constructia unuimodel& solutionarea si interpretarea rezultatelor. *rin aceasta documentatie cuvintele sifrazele scoase in evidenta cu scris $old& sans+serif ca acestaindica ca acesta este un

parametru& o sectiune din meniu etc. care sunt folosite in programul EverFE. *entrumai multe informatii despre aceasta teorie a implementarii elementelor finite

privitoare la EverFE intrati in fisierul 1teor4manual.pdf1 aflat intr+un su$directordin aceasta documentatie.

Schema placii

,utoanele radio din partea stanga a su$panoului scemei placii sunt utilizate pentru a selectanumarul de randuri si coloane a placilor in fiecare model. Casutele de intrare din parteadreapta a unui su$panou confera o specificare detaliata a lungimii placii& grosimii& latimii si aungiului o$lic. 5atimea 'pe axa ) a fiecarui rand al unei placi are asumata o constanta asacum este lungimea 'pe axa x) a fiecarei coloane. -n cazul articulatiilor o$lice& parametrullungimii controleaza distanta pe tot parcursul axei x. !ngiurile o$lice sunt specificate de la

stanga la dreapta cu un numar total de ungiuri egal cu numarul de coloane %. !n ungi


2/26

o$lic pozitiv roteste o articulatie in sensul acelor de ceas iar un ungi negativ rotestearticulatia in sensul invers acelor de ceasornic.

riginea unui sistem de coordonate in programul EverFE este aratat in totdeauna in plan si inelevatie si este localizat in partea stanga a ecranului si in partea de jos a placii. Daca un singur

rand de placi este specificat& axa x este asezata longitudinal cu linia de mijloc a placii6 daca 2randuri de placi sunt specificate& axa x este asezata longitudinal fata de linia de centru inrandul inferior a placiilor6 daca trei randuri de placi sunt specificate& axa x este de+alungulliniei de centru a randului de placi. #xa este intreptata mereu in josul planului si este mereu

pozitiva in jos& dand altfel coordonatele sistemului. #cest lucru implica faptul ca axa z inpartea superioara a placii este negativa la grosimea placii.

7e poate apropria sau departa actionand $utoanele ZM insau ZM out localizate in parteasuperioara dreapta a planului vizualizat. !n singur click mareste vederea cu %89 iar factorulinitial de scalare este %.88. #lternativ factorul de scalare poate fi manual inserat in casuta deinserare intre aceste $utoane.

:etoda de rezolvare folosita de programul EverFE privitoare la metoda elementului+finitnecesita ca placile si $aza sa fie separate la articulatiile longitudinale si transversale. 5aarticulatiile transversale separatiile sunt setate la %2.;mm '8.< in). De su$liniat faptul cuaceste dimensiuni sunt independente de articulatiile transversale operate specific pe agregateinter$locate& si nu pot fi scim$ate de catre utilizator.Cu toate acestea& afecteaza localizareadelei de+a doua si a treia coloane de placi& si tre$uie luat in considerare atunci cand se seincearca localizarea precisa a unei incarcari introducand manual coordonatele in panoul deincarcari& sau cand se vizualizeaza eforturile si deplasarile la coordonatele specificate 'x& & z).

Geometria stratului de baza si a sub-straturilor

-n panoul ,ase/su$grade& utilizatorul specifica numarul de straturi elastice solide sau alsu$straturilor fiind luate in considerare cu ajutorul $utoanelor radio din partea stanga sigrosimea fiecarui strat in dreapta. 7tratul cel mai de sus este considerat stratul de $aza& iar aldoilea si al treilea sunt considerate su$stratul % si su$stratul 2 atunci cand se specifica

proprietatile materialelor pentru acestea. -ntotdeauna este considerata o fundatie densadedesuptul celui mai de jos strat& si in cazul in care nu este specificat un strat solid& toate

placile sunt suportate direct de un material dens.

Materiale

*anoul de materiale controleaza specificarea proprietatilor acestora pentru placi& $uloane&stratul de $aza elastic/ su$straturi& fundatie si placi.

Proprietatile placilor

*lacile sunt tratate ca soliduri elastice liniare si utilizatorul tre$uie sa specifice modulul deelasticitate E& coefidientul *oisson coeficientul termic alfa si densitatea placii. Exceptand

placilor turnate direct pe un licid dens de suport al tensiunilor& densitatea placii tre$uie sa fieinclusa intr+o analiza pentru a prezice cu acuratete eforturile. -ncluzand densitatea placii estede asemenea important atunci cand se considera incovoierea unei placi turnate pe un strat

elastic de $aza& unde incarcarile de $aza pe placa sunt datorate propriei greutati. Cu toate cadensitatea unei placi corespunde cu aceea a unei placi de ciment normala. Cu toate acestea&


3/26

incluzand o densitate diferita de zero a placii se considera ca greutatea ei este inclusa inrezultatele analizate& si e nevoie sa fie scoasa din a$aterile principale prioritar calcululuieficientei transferului de incarcari pe reazeme.

Proprietatile buloanelor

,uloanele sunt considerate ca rotunde& liniare& elastice si utilizatorul tre$uie sa specificemodulele de elasticitate E si coefidientul *oisson. ,arele transversale sunt considerate caavand acelas modul de elasticitate si coeficient *oisson. ,uloanele nu produc contractii sidilatari termale si din aceasta cauza se considera ca sunt 8. Diametrul $uloanelor estespecificat in panoul de proprietati al $uloanelor& si proprietatile necesare ale transversalelor '-si #) sunt calculate din diametru.

Proprietatile stratului de baza si a substraturilor elastice.

Fiecare strat de $aza solid elastic si su$trat sunt tratate ca un solid elastic liniar. Fiecare stratare propriul modul de elasticitate E& Coeficient *oisson si densitate. Dilatarea/contractiatermala a fiecarui strat de $aza sau su$strat sunt considerate ca fiind 8. -n mod implicit&densitatea fiecarui strat este considerata 8& desii utilizatoriul are o$tiunea sa specifice odensitate diferita de 8. Fiecare strat individual este considerat ca fiind perfect legat de stratuladiacent& desii cel mai de sus strat poate fi luat luat diferit fata de placa.

nter!ata placii si a stratului de baza

Daca una sau mai multe su$straturi elastice sau de $aza sunt considerate su$ placa& utilizatorultre$uie sa defineasca interactiunea dintre placa si stratul de $aza& care pot afecta masiv

modelarea rezultatelor. -n mod implicit& interfata este sudata adica un contact perfect estementinut la marginea dintre partea inferioara a placii si partea superioara a stratului de $aza. situatie de legatura este specificata prin $ifarea casutei radio Bonded Base.

Cu toate acestea& un strat de $aza perfect legat nu este nici odata realist& datorita faptului caplacile rigide sunt deseori construite cu materiale intrerupatoare intre stratul de $aza si placalasand astfel loc unei alternative de mutare. Diferenta dintre considerarea suprafetei legate sinelegate asa cum se o$serva in figura % si 2 dedesupt& care arata forma deplasarilor uneisingure placi in repaus aflata pe un strat de $aza fac su$iectul unui gradient de temperaturanegativ. Cele doua modele EverFE folosite sa genereze rezultate sunt identice cu exceptia ca

prima este legata si ce+a de+a doua este nelegata de stratul de $aza.


4/26

Figura 1: Deplasarile unei placi legate de stratul de baza

Figura 2: Deplasarile unei placi nelegate de stratul de baza

7pecificand o interfata nelegata a stratului de $aza de placa se poate realiza deselectand$utonul radio Bonded Basecare arata urmatorul ecran grafic in panoul de proprietati almaterialelor"

#cum& stratul de $aza si placa sunt detensionate& adica placa poate sa fie separata li$er decatre stratul de $aza aratat in figura 2& lucru care este foarte important in simularea efectelorgradientelor de temperatura. !tilizatorul are de asemenea o$tiunea de a specifica eforturile deforfecare diferite de 8 trasferate intre placa si stratul de $aza. *arametrii de control sunt InitialStiffness':*a/mm si kips/in3) si Slip Displacement. . u este definit clar un efort de forfecareintre placa si stratul de $aza in regiunile unde placa si stratul de $aza sunt separate vertical& iareforturile aflate pe axele x si sunt considerate independent. *entru o frecare fara eforturi deforfecare transverate& Initial Stiffnesstre$uie sa fie setat la 8 'ca valoare de $aza).

Tre$uie notat faptul ca specificand o interfata nelegata introduce astfel o neliniaritate inmodelarea elementului finit& in moment ce contactul si separatia sunt manevrate cu un contactnodal de constrangere& si eforturile de forfecare elasto+plastice sunt de asemenea tot neliniare.5uand in considerare in continuare specificarea unei valori mari pentru Initial Stiffnesspoaterezulta intr+o non+covergenta a rezolvarii elementului finit pentru unele geometrii si incarcari.-n cazul in care rezolvarea elementului finit nu converge& nici o analiza a rezultatelor nu va

putea fi salvata.

ncarcari

-n programul EverFE& am$ele incarcari ale osiilor si rotilor si efectele termice pot fiispecificate ' asa cum s+a discutat in materialele placilor& incarcarile datorate propriei greuitatia placiisunt incluse specificand o densitate a placii diferita de 8). -ncarcarile pe osie si roti


5/26

sunt considerate pe o singura roata si o singura osie& doua roti si ddoua osii& o singura roata sidoua osii& si neneric pe mai multe roti si osii. Toate ariile de contact ale rotiilor sunt trataterectangular. =radientele de temperatura liniare& $iliniare si triliniare pot fi simulate.

Speci!icarea incarcarilor pentru roti si osii

-ncarcarile din osii si roti sunt create dand click pe oricare dintre cele sase $utoane in parteasuperioare a panoului de incarcari. -ncarcarile vor aparea automat cu al$astru la coordonatelespecificate in plan& si pot din acest moment sa fie mutate oriunde cu un click cu mouseul siexecutand operatia click+and+drag in plan. *ana la %88 de roti individuale sau osii pot fisimultan aplicate modelului. ricare dintre rotile sau osiile existente pot fi scoase in evidenta

prin executarea unui click pe ele& lucru care scim$a culoare din negru in al$astru. *entru asterge o incarcare existenta& mai intai se scoate in evidenta prin selectarea ei si apoiexecutandu+se comanda click+dreapta pentru stergere.

Cand o incarcare este creata sau scoasa in evidenta& un grafic apare in panoul de proprietati a

incarcarii aratand magnitudinea incarcarii si geometria rotii si osiei asa cum este ilustrat infigura % de dedesupt. !tilizatorul poate introduce valorile dorite pentru toti parametriigeometrici in unitatile considerate. *arametrii geometrici #& ,& 5& > si 7 sunt detaliati ingraficul programului EverFE. 0alorile ? si @ sunt distantele propriuzice dintre centrul degravitatie a unei osii si pana la coordonatele de origine a modelului.

Figura 1: Incarcarile pe osii si definirea geometriei

Sfat:pentru o pozitionare $una a incarcarilor langa coltul unei placi sau margine fara a se

tasta coordonatele& aproprie imaginea in regiune unde se doreste introducerea incarcarii sipozitioneaza incarcarea cu ajutorul mouselui. E necesara atentia pentru a asigura faptul cafiecare roata sau osie este pozitionata pe placa& din cauza ca portiuni ale rotii aflate in afara

placii pot degrada acuratetea rezultatelor.

E!ecte termice

Distri$utiile liniare& $iliniare si triliniare pot fi specificate cu programul EverFE. #cest lucrueste asigurat prin specificarea numarului de scim$ari a temperaturii '2& 3& sau A) sispecificarea valorilor lor. #ceste scim$ari de temperature sunt relative conditiilor de 8incarcari& si rezulta din aplicarea unor pre+tensiuni cu ajutorul modelului elementului finit.*re+tensionarea un oricare moment este considerata ca produsul coeficientului de expansiunetermic 'vezi materialele placii) si temperatura se scim$a in acel moment. 7cim$arile de


6/26

temperatura sunt asumate prin scim$area egala a spatiilor prin grosimea placii de sus panajos. !n gradient termal $iliniar este ilustrat in figura %& care arata datele introduse de utilizatorsi corespondenta grafica in programul EverFE pentru temperatura de +B 8C care co$oara catremijloc pana la +A 8C si apoi pe pozitiv la < 8C pe placa.

Figura 1: Specificarea unui gradient de temperatura biliniar

*retensionarile datorate contractiilor sau altor miscari pot de asemenea sa fie simulate prinfolosirea temperaturilor specifice. Ca un exemplu& pentru a simula o contractie uniforma decirca +8.888% mm/mm presupunand coeficientul $etonului de expansiune termica de %.% x %8+

Manual EferFe Romana

Documents

Transcript of Manual EferFe Romana