Введение. При проектировании и расчете строительных конструкций для инженера-проектировщика открывается широкий выбор программных комплексов. В данной статье рассмотрим и сравним два ПК: ANSYS Workbench и ЛИРА САПР. ANSYS – это универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, решающая линейные и нелинейные задачи, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твёрдого тела и механики задач, механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, электродинамики, акустики, а также механики связанных полей. ЛИРА САПР – многофункциональный программный комплекс для проектирования и расчёта строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.
Цель. Сопоставление результатов, полученных в программных комплексах ANSYS Workbench и ЛИРА САПР.
Рассматривается линейный расчет бетонной балки в ПК ANSYS Workbench и ЛИРА САПР.
Исходные данные: бетонная балка размерами 1500х160х80 мм, бетон класса В25, модуль упругости 3*104 МПа, коэффициент Пуассона 0,2. В ПК ЛИРА балка замоделирована универсальным пространственным восьмиузловым изопараметрическим конечным элементом типа 36, в ANSYS замоделирована SOLID’ом по умолчанию.
Рис. 1. Расчетная схема в ПК ЛИРА САПР
Рис. 2. Расчетная схема в ПК ANSYS Workbench
Рис. 3. Жесткости и метериалы в ПК ЛИРА САПР
Рис. 4. Метериалы в ПК ANSYS Workbench
Необходимо сформировать сетку конечных элементов. В ANSYS сетка создается автоматически с помощью функции Mesh. В ЛИРЕ же это нужно делать вручную, создавая каждый конечный элемент.
Рис. 5. Mesh в ПК ANSYS Workbench
Рис. 6. Закрепление левой грани балки в ПК ANSYS Workbench
Рис. 7. Закрепление правой грани балки в ПК ANSYS Workbench
Рис. 8. Закрепление левой грани балки в ПК ЛИРА САПР
Рис. 9. Закрепление правой грани балки в ПК ЛИРА САПР
Сопоставления результатов в программных комплексах
Рис. 10. Перемещение по оси Z в ПК ЛИРА САПР
Рис. 11. Перемещение по оси Y ПК ANSYS Workbench
Рис. 12. Напряжения σx в ПК ЛИРА САПР
Рис. 13. Напряжения σx в ПК ANSYS Workbench
Сопоставление полученных результатов
|
Ед. изм. |
ANSYS Workbench |
ЛИРА САПР |
Расхождение, % |
|
|
Перемещение по оси Z (Y) |
мм |
2,27 |
2,18 |
4% |
|
Напряжения σx |
МПа |
18,46 |
18,6 |
0,8% |
Выводы:
Сравнив результаты численного эксперимента по линейному расчету бетонной балки в двух программных комплексах, можно сделать вывод, что результаты имеют незначительные расхождения.
Библиографический список
- Программный комплекс ЛИРА-САПР. 2014. Руководство пользователя. Обучающие примеры/
- Городецкий Д.А., Барабаш М.С., Водопьянов Р.Ю., Титок В.П., Артамонова А.Е.; под редакцией А.С. Городецкого–М., 2014, – 324 с.
- СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
- Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (с Изменениями N 1, 2, 3). СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.
- Мансурова А. Р. Применение программного комплекса ANSYS в компьютерном моделировании // Молодой ученый
- Конюхов А.В. Основы анализа конструкций в ANSYS: учеб.-метод. пособие: КГУ, 2002.