CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Khái Khái niệm niệm cơ bản I Sơ đồ kết cấu - Sơ đồ tính (các thành phần tạo nên sơ đồ tính) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Nút Nút (Joint) (Joint) Nút (joint ): 1.1 Vị trí nút : • Điểm liên kết phần tử • Điểm thay đổi đặc trưng vật liệu, đặc trưng hình học • Điểm cần xác định chuyển vị & điểm có chuyển vị cưỡng • Điểm xác định điều kiện biên Nút Nút (Joint) (Joint) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ 1.2 Khai báo nút SAP : • • • • Các nút tạo tự động tạo phân tử Số hiệu nút gán tự động Có thể thêm nút vị trí Hệ toạ độ cho nút lấy mặc định theo hệ toạ độ tổng thể hệ toạ độ riêng nút Nút Nút (Joint) (Joint) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ 1.3 Bậc tự nút : • • • Một nút có bậc tự do: U1, U2, U3 (thẳng); R1, R2, R3 (Xoay) Chiều dương qui ước bậc tự tương ứng với chiều dương quy ước thành phần hệ toạ độ tổng thể Bậc tự tính tốn: (DOF=Degree of Freedom) số bậc tính tốn nút hạn chế theo loại sơ đồ (Analyze - Option Def) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Nút Nút (Joint) (Joint) 1.4 Một số đối tượng khác liên quan đến nút : • • • Các lực tập trung khai báo nút (Joint Load) Khai báo khối lượng tập trung nút (Mass) Khai báo mẫu tải trọng nút (Joints Pattern) Nút Nút (Joint) (Joint) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ 1.5 Các kết phân tích nút: • • • Các chuyển vị nút Các phản lực nút Các lực liên kết nút (Forces) Phần Phần tử tử ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần tử : – Có loại phần tử 2.1 Phần tử (Frame) 2.2 Phần tử vỏ, (Shell) 2.3 Phần tử khối phẳng (Plan, Asolid) 2.4 Phần tử khối 3D (solid ) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần Phần tử tử thanh (Frame) (Frame) 2.1 Phần tử (Frame) • • Khái niệm kết cấu : cấu kiện có chiều lơn lần chiều cịn lại ta coi phần tử Khái niệm Sap200: đoạn thẳng biểu diễn trục cấu kiện, có hai nút, ký hiệu i j ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần Phần tử tử thanh (Frame) (Frame) Một số đặc điểm PT Thanh • • • • • Hệ tọa độ địa phương : Trục (đỏ) theo trục từ i đến j, trục (trắng), (xanh) tuân theo qui tắc bàn tay phải Góc toạ độ phần tử Trật tự vẽ từ trái sang phải, dưói lên Liên kết nút (Release, Rigid) Các đặc trưng hình học ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần Phần tử tử khối khối 3D 3D (solid (solid )) 2.4 Phần tử khối 3D (solid ) • Phần tử Solid có nút, dùng cho kết cấu khối chịu tải trọng chiều ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên kết Có loại : • Liên kết giao điểm phần tử (nút) • Liên kết nối đất • Liên kết đàn hồi • Ràng buộc chuyển vị Liên Liên kết kết ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết Restraints Restraints 3.1 Liên kết Restraints • Là tuyệt đối cứng • Đặc điểm : – Các chuyển vị theo phương có bậc tự gán 0, tương ứng có thành phần phản lực nút – Các thành phần gán Restraint có chuyển vị cưỡng theo loại TT Displacement Load – Liên kết Restraint đảm bảo cho mơ hình khơng bị biến hình Nếu KC bị biến hình, chương trình thơng báo "Structure to be unstable " • Ứng dụng : Mơ hình hóa kiểu liên kết nối đất kết cấu ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết Restraints Restraints ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết Restraints Restraints ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết Release Release 3.2 Liên kết Release • Là liên kết giao điểm phần tử Liên kết Release mặc định liên kết cứng Tuy nhiên ta giải phóng liên kết thành liên kết khớp, liên kết đàn hồi, Liên Liên kết kết đàn đàn hồi hồi (Spring) (Spring) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ 3.3 Liên kết đàn hồi (Spring) • Đặc điểm : – Cũng có thành phần chuyển vị : • Translation U1, U2, U3= UX,UY,UZ • Rotation R1, R2, R3= RX, RY, RZ – – – – Độ cứng gối liên kết có giá trị hữu hạn Giá trị CV LK phụ thuộc vào gối đàn hồi Phản lực gối phản lực đàn hồi Gối ĐH chịu chuyển vị cưỡng Khi phản lực ĐH tổng PL chuyển vị ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết đàn đàn hồi hồi (Spring) (Spring) • Lưu ý : – Khơng khai báo Liên kết nút Restraints trùng Spring – Liên kết phải đảm bảo cho kết cấu khơng biến hình • Ứng dụng : – Để mơ hình hóa dầm đàn hồi – Để mơ hình hóa đàn hồi ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Liên Liên kết kết Constraints Constraints 3.4 Ràng buộc chuyển vị (Constraints) • Khái niệm : Constraint dùng để ràng buộc chuyển vị số điểm mơ hình kết cấu • Các kiểu Constraints : Body, Plan, Diaphragm • Tác dụng :Giảm số phương trình khối lượng tính tốn • Diaphragm : buộc chuyển vị theo mặt phẳng Tất điểm gắn Diaphragm có chuyển vị mặt phẳng Mơ hình thường sử dụng để mơ hình hóa kết cấu có sàn tuyệt đối cứng • Body Constraints :dùng để mô tả khối hay phần kết cấu xem khối cứng (Rigid Body)  tất nút Body có chuyển bị nhau, có nghĩa khối không bị biến dạng ... • thành phần : P, V1, V2, T, M 22, M33 Với tốn phẳng có thành phần : P, V2, M33 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần Phần tử tử vỏ, vỏ, tấm (Shell) (Shell) 2. 2 Phần tử vỏ, (Shell)... TRONG THIẾT KẾ Khái niệm Cơ Phần tử : – Có loại phần tử 2. 1 Phần tử (Frame) 2. 2 Phần tử vỏ, (Shell) 2. 3 Phần tử khối phẳng (Plan, Asolid) 2. 4 Phần tử khối 3D (solid ) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT... Cơ Phần Phần tử tử thanh (Frame) (Frame) 2. 1 Phần tử (Frame) • • Khái niệm kết cấu : cấu kiện có chiều lơn lần chiều cịn lại ta coi phần tử Khái niệm Sap200: đoạn thẳng biểu diễn trục cấu kiện,