Mechanics and Advanced Technologies (Dec 2024)
Скінченно-елементне двоетапне моделювання параметрів напружено-деформівного стану плоскої ферми з паралельними поясами
Abstract
У даній роботі досліджується плоска ферма з паралельними поясами, виготовлена зі сталі ВСт3пс. За допомогою двоетапної методики чисельного моделювання, що базується на застосуванні програмних комплексів ЛІРА-САПР 2016 R5 та ANSYS Workbench 14.5. вивчено напружено-деформівний стан (НДС) такої ферми. Основною проблемою є підвищення точності визначення параметрів НДС плоских ферм, що дозволить знизити їх матеріалоємність і трудомісткість проєктування. Це сприятиме оптимізації виробничих процесів у будівництві та інженерії. У роботі запропоновано двоетапну методику моделювання, яка передбачає використання двох програмних комплексів. На першому етапі створено скінченно-елементну модель в ЛІРА-САПР, де визначено попередні параметри НДС. На другому етапі цю модель деталізовано в ANSYS Workbench. Виявлено критичні зони у вузлах ферми, де напруження максимальні, що має ключове значення для подальшого проєктування. Ефективність моделювання пояснюється інтеграцією даних з обох програмних комплексів. Це дозволяє компенсувати обмеження кожного з них окремо, зокрема у моделюванні вузлів з концентрацією напружень. Методика забезпечує наочність параметрів НДС, що сприяє ефективному аналізу отриманих даних. Робота демонструє ефективність двоетапного підходу до моделювання НДС, що дозволило досягти ефективності при визначенні параметрів напружено-деформівного стану ферми. Поєднання ЛІРА-САПР та ANSYS дозволяє ефективно враховувати як загальні міцністні характеристики конструкції, так і локальні деформації та зони концентрацій напружень. Результати дослідження можуть бути застосовані в будівництві промислових і громадських споруд, мостів, а також в інших галузях, зокрема в машинобудуванні, де використовуються ферми з паралельними поясами. Методика забезпечує оптимізацію матеріальних витрат і трудозатрат під час проєктування, що є критично важливим для масштабних інженерних проєктів.
Keywords
