Новые возможности программного комплекса ЛИРА 10.6

Добрый день, уважаемые коллеги, представляю вашему вниманию начало блога о новых возможностях недавно вышедшей новой версии ПК ЛИРА 10.6.

Всего, версия ЛИРА 10.6 получила около 100 нововведений, касающихся:

• Графической среды пользователя в ПК ЛИРА
• Расчетных возможностей ПК ЛИРА
• Металлических конструкций
• Железобетонных конструкций
• Новых модулей расчета в ПК ЛИРА
• Интеграции ПК ЛИРА с другими программами

Одним из важных нововведений в ЛИРА 10.6 стало появление двух новых модулей расчета: задача теплопроводности и задача определения характеристик многоматериальных поперечных сечений стержней:

• Модуль расчета в ЛИРА 10.6 многоматериальных поперечных сечений стержней позволяет описать произвольные сечения с применением библиотеки материалов и выполнить вычисление всех необходимых жесткостных, пластических, инерционных и приведенных характеристик. Такое сечение может быть назначено стержневым элементам модели с возможностью анализа распределения напряжений по сечению, а также подбора и проверки необходимого армирования для железобетонных элементов.
• Модуль теплопроводности в ЛИРА 10.6 позволяет оценить распределение усилий, натяжений, деформаций и перемещений при различных типах температурных воздействий: сосредоточенный, равномерно распределенный, неравномерно распределенный тепловые потоки, которые могут быть заданы на любые типы конечных элементов: узловые, стержневые, пластинчатые, объемные КЭ.

Еще одним важнейшим и ожидаемым пользователями в ПК ЛИРА нововведением является нагрузка, не привязанная к элементу (архитектурному элементу). Это может быть, например, равномерно/неравномерно распределенная нагрузка на область, при этом пользователь может выбрать, на какие конструкции будет действовать эта нагрузка, а на какие – нет. При этом грузовые площади в новой версии ЛИРА 10.6 высчитываются автоматически. Сбор ветровых нагрузок, например, теперь будет практически автоматизирован.

Также, в ПК ЛИРА появилась возможность автоматизировать расчет свай. Добавлен одноузловой конечный элемент упругой связи «Свая» (КЭ 57), моделирующий работу сваи, как стержневой конструкции на упругом основании с учетом прилегающих слоев грунта. КЭ 57 реализует взаимосвязь с редактором «Грунт» и с калькулятором «Вычисление жесткостей одиночной сваи». Данный элемент в ЛИРА 10.6 позволяет значительно облегчить моделирование расчетных схем «сооружение – фундамент – основание», основанных на модели грунта, как линейно-деформируемой среды. Его жесткость может задаваться как численно, так и определяться автоматически в зависимости от геологии площадки строительства, заданных параметров свай, а также их расположения в расчетной модели здания или сооружения.

В настоящей заметке более подробно рассмотрим новый модуль в ПК ЛИРА «стационарная задача теплопроводности». Новый тип задачи производит расчет температурного поля в конструкциях с произвольной геометрией для дальнейшего определения напряженно-деформированного состояния от действия вычисленной температуры. Также расчет в ЛИРА 10.6 выполняется, как с учетом потери устойчивости, так и с учетом изменения геометрии конструкции (Монтаж + Теплопроводность).

Для моделирования задачи теплопроводности в ЛИРА 10.6 реализованы следующие нововведения:

• В ЛИРА 10.6. добавлены теплофизические свойства материалов для расчета температурного поля;
• Библиотека материалов ПК ЛИРА пополнена материалами поверхностного теплообмена;
• Добавлены конечные элементы стационарной задачи теплопроводности и поверхностного теплообмена;
• В библиотеке загружений ПК ЛИРА созданы новые типы загружения: «Вычисление температурного поля»; «Стадия нелинейного загружения с вычислением температурного поля»; «Стадия возведения сооружения с вычислением температурного поля»;
• В ЛИРА 10.6. добавлены новые типы нагрузок стационарной задачи теплопроводности: заданная температура и сосредоточенный тепловой поток в узлах; сосредоточенные, равномерно распределенные и неравномерно распределенные тепловые потоки в элементах; для элементов поверхностного теплообмена – температура окружающей среды.

Новые конечные элементы дают возможность смоделировать температурное взаимодействие конструкции с внешней средой, а новые виды нагрузок – моделировать различные типы температурного воздействия.

Данные нововведения в ПК ЛИРА позволяют смоделировать различные ситуации поведения конструкции (от простого нагрева до конвекции) как в двумерной, так и в пространственной постановках.

В результате расчета доступна возможность оценить распределение температуры по конструкции (рис. 1 и 2), а также перемещения (рис. 3) и напряжения (рис. 4), в том числе главные и эквивалентные, которые вызваны температурными деформациями.

Расчет на температурные воздействия актуален для массивных сооружений, например, АЭС, ГЭС (рис. 5) и пр., а также для протяженных в плане фундаментов.

Также можно выделить следующие нововведения в ПК ЛИРА, которые особенно отметили наши пользователи:

• Трехмерная модель грунта
• Поверхность несущей способности
• Учёт коррозии в металлических конструкциях
• Редактор материалов
• Вычисление центра жесткости и центра масс расчётной схемы
• Вычисление и отображение распределения потенциальной энергии по элементам (для загружений и РСН)
• Автоматизация задания гололедных нагрузок
• Вычисление нормальных напряжений в сечениях стержней
• Утилита для определения расчетных длин колонн
• Импорт и экспорт в формат sli (двусторонняя связь с ЛИРА 9.6, Stark и Лира САПР)

Более подробно о других нововведениях ЛИРА 10.6 мы расскажем в следующих статьях.