PLPAK - PLPAK

The PLPAK vývojáři, BE4E, popsat jako "PLPAK je speciální softwarový balíček pro statickou analýzu stavebních desek a základů na základě Metoda hraničních prvků ".^[1] PLPAK používá smykově deformovatelné teorie ohýbání desek podle Reissner.

Technické publikace

Tento balíček vyvinul profesor Youssef F. Rashed se svou výzkumnou skupinou. Následuje několik relevantních publikací:

1. Rashed, Y. F., Boundary Element Formulation for Thick Plates, Topics in engineering, Vol. 35. WIT press, Southampton a Boston, (2000).
2. Rashed, Y. F., C.A. Brebbia, Eds., Transformation of domain effects to the boundary, WIT press, Southampton and Boston, (2003).
3. Rashed, Y. F., Aliabadi, M.H., Brebbia, C.A., Transformace doménových integrálů v BEM pro silné základové desky. ASCE J. Engineering Mechanics, 125 (9), 1062-1070 (1999).
4. Rashed, Y. F., Aliabadi, M.H., Analýza hraničních prvků stavebních základových desek. Inženýrská analýza s hraničním prvkem, 24, 201–206, (2000).
5. Rashed, Y. F. Hraniční integrální transformace pro ohybovou analýzu silných desek spočívajících na bi-parametrickém základu. Advances in Structural Engineering, 5 (1), 13-22, (2002).
6. Rashed, Y. F., Spojená metoda BEM-flexibilita síly pro analýzu ohybu vnitřně podepřených desek. Int. J. Numerical Methods in Engineering, 54, 1431–1457, (2002).
7. Rashed, Y. F., BEM pro dynamickou analýzu pomocí kompaktních podporovaných radiálních základních funkcí, Computers & Structures, 80, 1351–1367, (2002).
8. Rashed, Y. F., Modelování hraničních prvků plochých podlah při vertikálním zatížení, Int. J. Numerical Methods in Engineering, 62, 1606–1635, (2005).
9. Rashed, Y. F., Metoda prvku hranice / domény pro analýzu základů stavebních vorů, Engineering Analysis with Boundary Elements, 29, 859-877, (2005).
10. Rashed, Y. F., Relativní kvantitativní formulace integrální rovnice pro vyhodnocení výsledků mezního napětí při problémech s ohybem deformovatelné desky ve smyku, Eng. Analýza s hraničními prvky 32, 152–161, (2008).

Aplikace

PLPAK lze použít k provedení strukturální analýzy pro:

• Stavba vyztužených desek.
• Stavba dodatečně předpjatých desek.
• Stavba raftů, včetně raftů na hromadách.

Schopnosti modelování

Analýza pomocí PLPAK umožňuje modeláři využít výhod modelování hraničních prvků. Uživatel PLPAK má schopnost:

1. Přesné modelování problémové geometrie včetně geometrie různých konstrukčních prvků (nosníky, předpínací kabely atd.) A jemné detaily.
2. Schopnost modelovat plošné spojení mezi deskou a dalšími konstrukčními prvky.
3. Schopnost získat vysoce přesné místní výsledky v různých formách, které by byly vyžadovány při návrhu, např. pásy a místní obrysy.
4. Výsledky lze zobrazit v různých formách, např. ohybový moment, krouticí moment, vysoce přesné výsledky smyku a posunutí. PLPAK navíc poskytuje uživateli návrhový moment založený na rovnici Wood a Armur, který zahrnuje účinek torzního momentu.
5. Snadné zadávání strukturálního modelu pomocí importu DXF.
6. Schopnost provádět několikanásobnou aktualizaci kabelů předpětí k modelu během procesu návrhu.
7. Malý prostor na disku, dokonce i obrovské modely jsou k dispozici.
8. PLPAK může poskytnout uživateli mapu reakce půdy při problémech se zakládáním.

Softwarové komponenty

Software PLPAK je integrované vývojové prostředí, které pomáhá uživateli generovat jeho model pomocí modulu PLGen. Umožňuje uživateli prohlížet nebo upravovat použitý model hraničních prvků prostřednictvím modulu PLView. Proto to může vyřešit pomocí modulu PLCoreMan. Modul PLPost slouží jako modul pro následné zpracování získaných výsledků. Balíček by mohl být propojen s dalšími balíčky, jako je PTPAK, které poskytují možnost přidání dodatečně předpjatých kabelů k modelu. Navrhovaný balíček PLPAK se skládá hlavně z pěti hlavních částí (samostatných modulů) takto:

1. Generátor modelu BE (modul PLGen).
2. Prohlížeč modelu BE (modul PLView).
3. Modul řešení jádra (modul PLCoreMan).
4. Postprocesor (modul PLPost).
5. Modul pro předpětí (PTPAK).

Modul PLGen

Modul PLGen znamená generátor virtuálních modelů nebo předprocesor PLPAK. Změní hlavně jakýkoli konstrukční výkres na takzvaný „virtuální model“. Modelář může importovat strukturální výkresy ze souborů DXF CAD nebo je může kreslit přímo pomocí funkcí CAD PLGen. Virtuální model vypadá velmi podobně jako původní konstrukční výkres. PLGen definuje strukturu hlavně pomocí řady objektů. Tyto objekty jsou rozděleny do jedné ze tří kategorií: geometrické objekty (jednoduchá deska a otvory), zatěžovací objekty (zatížení sloupu, zatížení stěny, zatížení, sestava zatížení) a podpůrné objekty (sloup, stěna, sestava stěny, podpora zeminy , paprsek). Pomocí takových objektů může modelář definovat všechny prvky ve stavební desce. Je třeba poznamenat, že virtuální model představuje skutečný tvar desky (ne jako středový model metody konečných prvků). Sloupy a stěny jsou reprezentovány skutečným tvarem průřezu. PLGen může také zadávat numerické modely každého objektu, jako je počet hraničních prvků pro každý segment, diskretizace kontaktních ploch nosník-deska atd. V modulu PLGen jsou definovány pouze zatěžovací stavy (tj. Žádné kombinace zatížení). Zde jsou také definovány vlastnosti materiálu. Níže uvedený obrázek ukazuje grafické uživatelské rozhraní modulu PLGen.

V následující tabulce jsou uvedeny typy objektů dostupných v modulu PLGEn.

Možnosti tohoto modulu lze shrnout takto:

1. Vytvořte virtuální strukturální model pro daný problém pomocí objektového modelování. Navrhuje se to provést prostřednictvím interaktivního grafického rozhraní, které může vytvářet a upravovat virtuální model.
2. Vygenerujte model BE z virtuálního modelu.
3. Ovládejte vygenerovaný model BE prostřednictvím grafického rozhraní pomocí nastavení parametrů.
4. Importujte CAD výkresy, abyste usnadnili konstrukci virtuálního modelu.
5. Uložte virtuální model v binární podobě, aby jej bylo možné později vyvolat.
6. Vrátit zpět a znovu provést změny provedené ve virtuálním modelu.
7. Vytvořte 3D pohled na virtuální konstrukční model.
8. Zpracování různých zatěžovacích stavů a ​​generování modelu BE pro každý z nich.

Modul PLView

Modul PLView je grafické prostředí MDI (rozhraní pro více dokumentů), které umožňuje modeláři prohlížet nebo upravovat numerický model hraničního prvku uvažovaného problému. Zobrazí se diskretizace hraničních prvků a vnitřní načítání nebo podpůrné opravy. PLView lze spustit přímo z modulu PLGen. Praktičtí inženýři nebo začátečníci mohou tento modul přeskočit. Je třeba poznamenat, že zkušení modeláři mohou napsat vlastní vstupní textový soubor pro uvažovaný numerický model a zadat jej přímo do modelu PLView, aniž by prošli modulem PLGen. Níže uvedený obrázek ukazuje grafické uživatelské rozhraní modulu PLView.

Toto je prohlížeč modelů BE, který je vyvinut pro vizualizaci generovaných modelů hraničních prvků generovaných modulem PLGen nebo z uživatelského zadávání textu. Tento modul má také některé možnosti úprav modelu, které jsou považovány za sekundární výhodu. Tuto funkci mohou využívat pouze pokročilí uživatelé, kteří důkladně rozumějí modelování hraničních prvků. Hlavní součástí tohoto modulu je navržen soubor dat, který obsahuje datové tabulky všech entit tvořících model. Tuto datovou sadu lze považovat za databázi, která se nachází spíše v paměti počítače než na pevném disku počítače. Tato technika je pro aplikace zaměřené na data obvykle rychlejší, zejména když velikost dat není velká, jako v případě použití BEM. Datová sada se naplní pomocí dat, která již existují ve vstupním textovém souboru (* .in), a pak se k vizualizaci modelu použije naplněná datová sada. Data modelu se obvykle skládají z materiálových parametrů, parametrů řešiče lineárních rovnic, souřadnic uzlů, souřadnic bodů, dat konektivity prvků, definice sloupců, definice buněk a interních souřadnic bodů.

Možnosti prohlížeče modelů BE lze shrnout takto:

1. Zobrazit všechna data modelu graficky.
2. Zobrazit všechna data modelu ve formě tabulky.
3. Upravte data modelu v tabulkách.
4. Po úpravách model opět uložte v textovém formátu.

Modul PLCoreMan

Modul PLCoreMan slouží jako spojovací článek mezi všemi moduly PLPAK. Umožňuje řešení z několika zatěžovacích stavů. Umožňuje také přidat jakékoli další zatížení (například předpínací zatížení) nebo sofistikované nosné prvky (například jakoukoli spodní konstrukci). Funguje také jako sledovač řešení.

Toto je část PLPAK, která je zodpovědná za řešení modelu hraničních prvků (uloženého PLGen) pomocí Reissnerových rovnic ohybu desek. Hlavní částí modulu je PL.exe, který je řešitelem jádra. Tento modul umožňuje uživateli přidat dodatečně napínací kabely a aktualizovat vstupní soubory podle přidaných kabelů. Níže uvedený obrázek ukazuje obecný provozní diagram pro řešitele jádraPL.exe.

Modul PLPost

Modul PLPost umožňuje uživateli zobrazit výsledky ve formě proužků, obrysů a barevných polí. Je třeba poznamenat, že všechny výsledky získané v prostředí PLPost jsou počítány pomocí analytických integrovaných rovnic. Jinými slovy, nejde o žádnou aproximaci. Zde jsou definovány kombinace načtení. Výsledky jakékoli formy lze snadno exportovat do textových souborů nebo tabulkových programů. Níže uvedený obrázek ukazuje grafické uživatelské rozhraní modulu PLPost.

Navrhované funkce postprocesoru lze shrnout následovně:

1. Představte výsledky v bodě.
2. Prezentujte výsledky podél čáry.
3. Prezentujte výsledky na ploše pomocí obrysových grafů.
4. Výsledky exportujte do formátovaných textových souborů.
5. Výsledky uložte v binární formě, aby je bylo možné vyvolat bez opakování analýzy.
6. Proveďte kombinace zatížení různých zatěžovacích stavů.
7. Graficky zobrazte reakce sloupců nebo tlaky na kontakt s půdou pod vorem.

Modul PTPAK

PTPAK je softwarová součást odpovědná za vytváření kabelových profilů a jejich aktualizaci na strukturální model.

Reference

externí odkazy

• Web společnosti BE4E
• Síť hraničních prvků
• BoundaryElements.com