Московский авиационный институт

(государственный технический университет) «МАИ»

Автоматизированное проектирование силовых конструкций. САПР «ФЕРМА».

Выполнение лабораторной работы №1.

Вариант №5.

Выполнил : Кузнецов Алексей Владимирович 06-421.

2003г

Оглавление

Использованное програмное обеспечение	2

Задание	2

Построение силовых линий	3

Совмещение силовых линий	6

Построение силовой схемы фермы	6

Использованное програмное обеспечение

Для выполнения лабароторной работы был использован текстовый редактор “OpenOffice.org 1.1”, графическая оболочка Adobe's Photoshop 7.0.1.

Задание

Вариант№ 5

РI = 10000н, РII = 20000н, PIII = 30000н.

Начальная площадь поперечного сечения стержней = 0.1см2

Материал – алюминий.

100 100 100 3 0 0 P I P I I PIII

Значение силового веса пластины

Значение силового веса пластины: 11303762,619 (Н*см).

Построение силовых линий

Расчетный случай №1
Рисунок 1 напряжение по X (Максимальное напряжение 23 (-34) Н/см²)	Рисунок 2 напряжение по Y (Максимальное напряжение 42 (-79) Н/см²)
Рисунок 3 касательное напряжение (Максимальное напряжение 42 (-25) Н/см²)	Рисунок 4 эквивалентное напряжение (Максимальное напряжение 97 Н/см²)
Рисунок 5 направление главных усилий

Расчетный случай №2
Рисунок 6 напряжение по X (Максимальное напряжение 47 (-64) Н/см²)	Рисунок 7 напряжение по Y (Максимальное напряжение 141 (-183) Н/см²)
Рисунок 8 касательное напряжение (Максимальное напряжение 86 (-53) Н/см²)	Рисунок 9 эквивалентное напряжение (Максимальное напряжение 220 Н/см²)
Рисунок 10 направление главных усилий

Расчетный случай №3
Рисунок 11 напряжение по X (Максимальное напряжение 182 (-477) Н/см²)	Рисунок 12 напряжение по Y (Максимальное напряжение 358 (-278) Н/см²)
Рисунок 13 касательное напряжение (Максимальное напряжение 32 (-159) Н/см²)	Рисунок 14 эквивалентное напряжение (Максимальное напряжение 573 Н/см²)
Рисунок 15 направление главных усилий

Расчетный случай максимальное
Рисунок 16 напряжение по X (Максимальное напряжение 182 (-477) Н/см²)	Рисунок 17 напряжение по Y (Максимальное напряжение 358 (-278) Н/см²)
Рисунок 18 касательное напряжение (Максимальное напряжение 86 (-159) Н/см²)	Рисунок 19 эквивалентное напряжение (Максимальное напряжение 537 Н/см²)
Рисунок 20 направление главных усилий

Совмещение силовых линий

Совмещение силовых линий
Рисунок 21 напряжение по X	Рисунок 22 напряжение по Y
Рисунок 23 касательное напряжение	Рисунок 24 эквивалентное напряжение
Рисунок 25 совещенные силовые линии

Построение силовой схемы фермы

Построение силовой схемы фермы

Таблица максимальных напряжений

	Напряжение по Х	Напряжение по У	Касательное напряжение	Эквивалентное напряжение
Расчетный случай №1	23 (-34) Н\см²	42 (-79) Н\см²	42 (-25) Н\см²	97 Н\см²
Расчетный случай №2	47 (-64) Н\см²	141 (-183) Н\см²	86 (-53) Н\см²	220 Н\см²
Расчетный случай №3	182 (-447) Н\см²	358 (-278) Н\см²	32 (-159) Н\см²	573 Н\см²
Расчетный случай максимальное	182 (-447) Н\см²	358 (-278) Н\см²	86 (-159) Н\см²	537

Таблица «Стержень – вид напряжения»

Стержень	Вид напряжения
1	Расчетный случай 1 – сжимающее напряжение, вид напряжения: X. Расчетный случай 2 – растягивающее напряжение, вид напряжения: X.
2	Расчетный случай 3 – сжимающее напряжение, вид напряжения: X, касательное, эквивалентное
3	Расчетный случай 2 – растягивающее напряжение для касательного напряжения, сжимающее напряжение для эквивалентного пряжяжения, вид напряжения: касательное, эквивалентное.
4	Расчетный случай 2 – растягивающее напряжение для напряжения по У, сжимающее напряжения для эквивалентное напряжение, вид напряжения: У, касательное, эквивалентное.
5	Расчетный случай 3 – сжимающее напряжение, вид напряжения: Х, касательное, эквивалентное.
6	Расчетный случай 1 – сжимающее напряжение, вид напряжения: У, касательное, эквивалентное.
7	Расчетный случай 1 – растягивающее для касательного напряжения и сжимающие напряжения для эквивалентное напряжение, вид напряжения: касательное эквивалентное. Расчетный случай 3 – сжимающее напряжение, вид напряжения: касательное эквивалентное.
9	Расчетный случай 3 – на стержень действует растягивающее и сижмающее напряжение, вид напряжения: Х, касательное, эквивалентное.
10	Расчетный случай 1 – на нижний стержень действует растягивающее напряжение, вид напряжения: Х. Расчетный случай 2 – сжимающее напряжение, вид напряжения: Х.
11	Расчетный случай 3 – растягивающее напряжение, вид напряжения: У.

Расчетный случай №1

Рисунок 1 напряжение по X

(Максимальное напряжение 23 (-34) Н/см²)

На верхний стержень действует сжимающее напряжение, на нижний растягивающее.

Рисунок 2 напряжение по Y

(Максимальное напряжение 42 (-79) Н/см²)

На стержень дествуют сжимающие напряжения

Рисунок 3 касательное напряжение

(Максимальное напряжение 42 (-25) Н/см²)

На левый стержень дествуют сжимающие напряжения, на правый стержень действуют растягивающие напряжения.

Рисунок 4 эквивалентное напряжение

(Максимальное напряжение 97 Н/см²)

На стержни действует только сжимающее напряжение

Этот расчетный случай имеет самые минимальные нагрузки.

Расчетный случай №2

Рисунок 6 напряжение по X

(Максимальное напряжение 47 (-64) Н/см²)

На стержень расположанный вверху и справа действует растягивающее напряжение, на стержень расположанный внизу действует сжимающее напряжение

Рисунок 7 напряжение по Y

(Максимальное напряжение 141 (-183) Н/см²)

На стержень действует растягивающее напряжение, стержень имеет высокую нагрузку

Рисунок 8 касательное напряжение

(Максимальное напряжение 86 (-53) Н/см²)

На левый стержень действует растягивающее напряжение на правый сжимающее

Рисунок 9 эквивалентное напряжение

(Максимальное напряжение 220 Н/см²)

На стержни действует только сжимающее напряжение, стержень имеет высокую нагрузку.

Расчетный случай №3

Рисунок 11 напряжение по X

(Максимальное напряжение 182 (-477) Н/см²)

На стержень действует растягивающее напряжение, стержень имеет высокую нагрузку

Рисунок 12 напряжение по Y

(Максимальное напряжение 358 (-278) Н/см²)

На левый стержень действует сжимающее напряжение, на правый стержень растягивающее, оба стержня имеют высокую нагрузку.

Рисунок 13 касательное напряжение

(Максимальное напряжение 32 (-159) Н/см²)

На верхний стержень действует сжимающее напряжение, на нижнии стержни растягивающее, на них высокая нагрузка.

Рисунок 14 эквивалентное напряжение

(Максимальное напряжение 573 Н/см²)

На все стержни действует сжимающее напряжение, высокая нагрузка приходитсья на стрежни расположанные слева.

Расчетный случай максимальное

Рисунок 26 напряжение по X

(Максимальное напряжение 182 (-477) Н/см²)

Настержни действует растягивающее напряжение, на левый стержень приходиться высокая нагрузка.

Рисунок 27 напряжение по Y

(Максимальное напряжение 358 (-278) Н/см²)

На левый стержень действует сжимающее напряжение, на правый растягивающее, на обоих стержнаях высокая нагрузка.

Рисунок 28 касательное напряжение

(Максимальное напряжение 86 (-159) Н/см²)

На все стержни кроме верхнего действует растягивающее напряжение, на верхний сжимающее, максимальная нагрузка в центре и на стержнях расположанных справа.

Рисунок 29 эквивалентное напряжение

(Максимальное напряжение 537 Н/см²)

На все стержни действует сжимающее напряжение, максимальная нагрузка приходиться на стержни в левой половине фермы.

Вывод

Нормальное напряжение в конструкции меньше 100 Н/см², высокая нагрузка приходиться на стержни для второго и третьего расчетного случая. Для второго расчетного случая это 4 стержень, для третьего расчетного случая это 9, 5, 11,7 стержни. Стержни с высокой нагрузкой основные, без них конструкция врядли будет устойчивой. Для придания конструции большей устойчивости я предлагаю добавить центральный стержень от пересечения 6 и 10 стержня до пересечения 3 и 4.

Замечания

Не корректная работа программы:

Программа не корректно завершает свою работу при попытке произвести расчет если указано очень большого количество разбиений.

При певром показе результатов простого расчета после перезапуска программы, программа не верно переключает пользователя режим показа «Цветографическое изображение» если пользователь пытаеться выбрать другой «Случай нагружения».

Добавления

При первом создании пластины не хватает наглядного способа ввода начальных данных, было бы удоно полчить экран «Помошника» который бы помог ввести первоночальные данные. Среди этих данных должны быть условия задачи: установка количества узлов, направление и силу на них, размер пластины по Х и У координатам, а так же автоматическое разбиение пластины на оптимальное количество частей.

Так же кажеться лишним нажатие на кнопку «Рассчет» которая не не требует от пользователя диалога настройки, а просто производит рассчет выводя сообщение об успешном завершении, имеет смысл удалить эту кнопку и производит расчет когда пользователь желает получить «Результаты простого расчета».

Большинство приложений держут историю последних открытых файлов с которыми работал пользователь, эта программа, к сложалению, не поддерживает данную возможность.

Не красиво выглядит ограничение изменеие размера окна, программа прямо сопративляеться действиям пользователя, изменяя размер окна до минимального запрограммированого размера уже после того как оно принимает заданный пользователем размер, происходит мигание.

Не хватает программной поддержки переноса результатов графического анализа в MS Word Document.

В окне «О программе» очень маленькое окошко «Авторы» при таком большом количества текста его не удобно просматиривать, было бы удобно сделать масштабируемый размер.

<!--[if gte vml 1]><v:shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600"

o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f"

stroked="f">

<v:stroke joinstyle="miter"/>

<v:formulas>

<v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"/>

<v:f eqn="sum @0 1 0"/>

<v:f eqn="sum 0 0 @1"/>

<v:f eqn="prod @2 1 2"/>

<v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"/>

<v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"/>

<v:f eqn="sum @0 0 1"/>

<v:f eqn="prod @6 1 2"/>

<v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"/>

<v:f eqn="sum @8 21600 0"/>

<v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"/>

<v:f eqn="sum @10 21600 0"/>

</v:formulas>

<v:path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"/>

<o:lock v:ext="edit" aspectratio="t"/>

</v:shapetype><v:shape id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" style='width:180pt;

height:130.5pt'>

<v:imagedata src="Лабараторная%20работа%20№1_Анализ_таблицы_files/image001.png"

o:title="Лабараторная работа №1_Анализ_html_m240de871"/>

</v:shape><![endif]-->

стр. 12

2003-11-15T17:26:26