Definiowanie prętów na mimośrodzie

W programie można definiować dwa podstawowe typy prętów na mimośrodzie (z przeniesioną osią pręta):

•      Pręt z mimośrodem wprowadzonym na jednym końcu pręta.

•      Pręty z takim samym mimośrodem na obu końcach pręta.

Niezależnie od typu wprowadzonego mimośrodu pręty dla których wprowadzono mimośród są zawsze całkowicie równoległe do tych samych prętów przed wprowadzeniem mimośrodu.

Mimośród na jednym końcu pręta można wprowadzić tylko pojedynczo dla każdego pręta w układzie osobno. Aby to zrobić należy zaznaczyć pojedynczy pręt dla którego chcemy wprowadzić mimośród oraz jeden z jego węzłów w którym będziemy wprowadzać wartości mimośrodu. Następnie z menu kontekstowego prawego klawisza myszki wybieramy opcję:  Pręt na mimośrodzie.

Rys. 9.1 Wywołanie funkcji tworzenia i usuwania mimośrodu dla pręta

Po wyborze opisanej funkcji otrzymamy okno jak niżej:

Rys. 9.2 Okno definicji mimośrodu jednostronnego

W okienku jak wyżej z lewej strony odrysowany jest rzeczywisty przekrój wybranego pręta na którym pokazywane jest jego przesunięcie mimośrodowe. Z prawej strony okienka podany jest numer wybranego pręta, oraz dla wybranego numeru węzła aktywne jest pole edycyjne mimośrodu e_z. Dla drugiego węzła mimośród ustawiony jest na zero i jest nieaktywny. Należy tu pamiętać, że wprowadzany mimośród przekroju, podawany może być tylko w kierunku osi „z” układu lokalnego pręta. Na skutek wprowadzenia mimośrodu w jednym z węzłów pręt odsuwany jest w tym węźle o wprowadzoną wielkość i łączony z węzłem wyjściowym wirtualnym (niewidocznym dla użytkownika) prętem o dużej sztywności, z przeniesieniem typu połączenia do nowego węzła. Po wprowadzeniu mimośrodu na jednym końcu pręta, na drugim końcu następuje przesunięcie istniejącego węzła o taki sam mimośród z odpowiednią modyfikacją prętów dochodzących w tym węźle. Powyższa metoda wprowadzania mimośrodu najczęściej wykorzystywana będzie przy definiowaniu słupów o skokowo zmiennej sztywności, z płaską powierzchnią pod obudowę z jednej strony. Oznaczenie pręta mimośrodowego składa się z dwóch równoległych linii ciągłej i przerywanej. Wygląd pręta w układzie i widoku 3D, z mimośrodem na jednym jego końcu przedstawiono poniżej:

Rys. 9.3 Widok mimośrodu jednostronnego na ekranie graficznym      

 i w widoku 3D

Dla wielu zaznaczonych prętów (z zaznaczonymi węzłami lub nie) a także dla pojedynczego pręta z zaznaczonymi oboma węzłami, przy wyborze opcji:  Pręt na mimośrodzie, można zdefiniować jedynie taki sam mimośród na obu jego końcach.  Dla pojedynczego pręta z zaznaczonymi węzłami, zostanie otwarte wówczas okienko jak poprzednio lecz z aktywnymi polami edycyjnymi mimośrodów dla obu węzłów. Przy czym należy pamiętać, że wówczas zmiana mimośrodu w jednym węźle będzie automatycznie powodowała taką sama zmianę mimośrodu w drugim węźle. Wybranie opcji:  Pręt na mimośrodzie dla wybranego pojedynczego pręta (bez zaznaczonych węzłów) pozwala jedynie na podgląd zdefiniowanego w tym pręcie mimośrodu bez możliwości jego edycji. Wybranie funkcji:  Pręt na mimośrodzie dla wielu zaznaczonych prętów powoduje wywołanie okna jak niżej:

Rys. 9.4 Definicja mimośrodu dla grupy prętów

W oknie wyświetlą się wówczas numery wszystkich zaznaczonych prętów, pominięte zostaną numery węzłów, a aktywne pole edycyjne pozwoli na zdefiniowanie mimośrodu e_z dla wszystkich zaznaczonych prętów na obu końcach na raz. Tak jak w pierwszym przypadku wprowadzany mimośród przekroju, podany może być tylko w kierunku osi „z” układu lokalnego pręta. Na skutek wprowadzenia mimośrodów, na  obu końcach pręty odsuwane są w tych węzłach o wprowadzoną wielkość mimośrodu i łączone z węzłami wyjściowymi, wirtualnymi (niewidocznymi dla użytkownika) prętami o dużej sztywności, z przeniesieniem typu połączenia do nowych węzłów. Opisana metoda wprowadzania mimośrodu najczęściej wykorzystywana będzie przy definiowaniu elementów belkowych opartych na innych podciągach (np. oparcie płatwi na ryglach). Oznaczenie pręta mimośrodowego składa się z dwóch równoległych linii ciągłej i przerywanej. Wygląd pręta w układzie i widoku 3D, z mimośrodem na obu jego końcach przedstawiono poniżej:

Rys. 9.5 Widok mimośrodu dwustronnego na ekranie graficznym      

 i w widoku 3D

Ponieważ wprowadzenie dużej ilości prętów na mimośrodzie może mieć istotny wpływ na szybkość przeprowadzanych obliczeń, za każdym razem przed zdefiniowaniem tego typu prętów należy rozważyć czy taka definicja jest konieczna i może mieć istotny wpływ na wyniki obliczeń statycznych.

Niewidoczne pręty wirtualne, których długość reprezentuje wprowadzony mimośród, mają sztywność ok. 1000 razy większą od pręta o największej sztywności, wybranego z listy prętów schodzących się w węźle dla którego ten mimośród został zdefiniowany.

Po zdefiniowaniu mimośrodów dla poszczególnych prętów, poprawność ich wprowadzenia można obejrzeć na  Widoku 3D.