Definiowanie grupy obciążenia ruchomego

Wprowadzanie  grupy obciążenia ruchomego rozpoczynamy od zdefiniowania „zespołu pojazdu”. W tym celu na dowolnym pręcie lub grupie prętów ciągłych i współliniowych wprowadzamy zwykłe obciążenia o zdefiniowanych wartościach  i w zadanych położeniach względem siebie. Do „zespołu pojazdu” mogą należeć dowolne obciążenia ciągłe i skupione z pominięciem obciążeń termicznych i kinematycznych. Układ sił „zespołu pojazdu” można wprowadzać na dowolnym ciągu prętów współliniowych, zarówno tych, po których będzie później przemieszczał się zespół, jak i dowolnych innych. W wielu przypadkach wygodnie będzie narysować luźny pręt niezwiązany z wprowadzonym układem statycznym i na nim zdefiniować „zespół pojazdu” (wówczas należy pamiętać o usunięciu tego luźnego pręta przed obliczeniami). W czasie definiowania obciążeń należy zastanowić się, w jakim układzie (lokalnym czy globalnym) będziemy wprowadzać obciążenia, gdyż od tego będzie zależał kształt obciążenia przyłożonego do wektora przemieszczenia. W większości przypadków zaleca się wprowadzanie obciążeń od razu w układzie globalnym.

Obciążenia zdefiniowane wyjściowo w układzie globalnym, w pierwszym
i każdym następnym położeniu na wektorze przemieszczenia definiowane są również w układzie globalnym.

Obciążenia zdefiniowane wyjściowo w układzie lokalnym, w pierwszym położeniu na wektorze przemieszczenia ustawiane są również w układzie lokalnym pręta (lub prętów), na którym są przykładane, a następnie przeliczane są na układ globalny bez zmiany ich dotychczasowego kierunku.  W każdym następnym położeniu tak przyłożone obciążenia odbijane są już w układzie globalnym.

Generalnie docelowo wszystkie obciążenia wchodzące w skład podgrup obciążenia ruchomego są zadane w układzie globalnym.

Po zdefiniowaniu i zaznaczeniu obciążeń, które mają wchodzić w skład „zespołu pojazdu” (wszystkie te obciążenia muszą znajdować się na ciągu prętów współliniowych), z menu kontekstowego prawego klawisza myszki wybieramy opcję  Utwórz obciążenie ruchome.

Rys. 7.12 Przykłady „zespołu pojazdu”, z których można utworzyć

obciążenie ruchome

Gdy zaznaczymy kilka obciążeń zlokalizowanych na różnych prętach lub ciągach prętów i w przypadku gdy jedno z zaznaczonych obciążeń będzie typu kinematycznego lub termicznego, funkcja  Utwórz obciążenie ruchome nie będzie dostępna w menu prawego klawisza myszki.

Następnie program prosi użytkownika o podanie punktu bazowego wstawiania obciążenia przez wyświetlenie przy kursorze polecenia: Wskaż punkt bazowy obciążenia. Punkt ten powinien być wskazany na tym samym ciągu prętów, na którym występują zaznaczone obciążenia. Dla jego precyzyjnej lokalizacji mamy dostęp do wszystkich dostępnych dla pręta punktów przyciągania, łącznie z możliwością precyzyjnego ustawienia domiaru do węzła początkowego lub końcowego pręta.

Rys. 7.13 Punkt bazowy obciążenia

Kolejną operacją, jaką musimy wykonać, jest zdefiniowanie wektora przemieszczenia. Operacja ta sygnalizowana jest przez program kolejnymi poleceniami umieszczonymi przy kursorze myszki: Wstaw początek wektora przemieszczenia i Wstaw koniec wektora przemieszczenia. Oba punkty muszą być wskazane na tym samym ciągu prętów współliniowych, z których żaden element nie jest cięgnem, ale niekoniecznie na tym samym ciągu, na którym wskazywaliśmy punkt bazowy obciążenia przy definiowaniu „zespołu pojazdu”.  Również w tym przypadku działają punkty przyciągania i domiary precyzyjne.

Rys. 7.14 Definiowanie wektora przemieszczenia

Dla każdego z obciążeń wchodzących w skład obciążenia wyjściowego ustalany jest jego kierunek względem wskazanego punktu bazowego, a następnie zgodnie z tym kierunkiem obciążenia wyjściowe odkładane są na podanym wektorze przemieszczenia. Jeśli wektor kierunku obciążenia wyjściowego względem punktu bazowego jest zgodny z wektorem przemieszczenia, obciążenie odkłada się tak, jak je widać, natomiast jeśli wektory te są przeciwne, wówczas obciążenie wyjściowe odkładane jest jako odwrócone.

Rys. 7.15 Przykład obciążenia wyjściowego i jego widok na wektorze przemieszczenia

W przypadku gdy w ramach ciągu prętów, na których wskazano wektor przemieszczenia, występują pręty na mimośrodzie jedno- lub dwustronnym, układ taki będzie traktowany jako ciągły i współliniowy, na którym można wprowadzić obciążenie ruchome. Poniżej przedstawiono przykłady ciągów prętów
z mimośrodami, na których można wprowadzić obciążenie ruchome:

Rys. 7.16 Układy prętów z mimośrodami, na których można wprowadzić obciążenie ruchome

Po zdefiniowaniu wektora przemieszczenia program wyświetla dodatkowe okienko, w którym użytkownik powinien podać Liczbę podziałów wektora przemieszczenia:

Rys. 7.17 Definiowanie liczby podziałów wektora przemieszczenia

Jeśli odległość między początkiem i końcem wektora przemieszczenia pozwoli na ustawienie przynajmniej jednego częściowego położenia „zespołu pojazdu”, obciążenie ruchome zostanie zdefiniowane. W innym przypadku grupa obciążenia ruchomego nie zostanie wstawiona do projektu. Prawidłowe wstawienie obciążenia ruchomego sygnalizowane jest na ekranie graficznym przeniesieniem obciążeń „zespołu pojazdu” z miejsca jego definiowania w pierwsze pełne położenie na wektorze przemieszczenia oraz strzałką kierunku ruchu prowadzoną od węzła początkowego do węzła końcowego wektora. 

Należy pamiętać, że liczba rzeczywistych położeń zespołu pojazdu na wektorze przemieszczenia nie zawsze będzie odpowiadała zadanej liczbie podziałów wektora przemieszczenia. Może być ona mniejsza, gdyż pierwsze i ostatnie położenia mogą, w zależności od sytuacji, wychodzić poza ciąg prętów współliniowych, do którego przykładane jest obciążenie ruchome.

Liczba rzeczywistych położeń zespołu pojazdu na wektorze przemieszczenia dla danej grupy obciążeń ruchomych widoczna jest zawsze w „chmurce” wyświetlanej przy najechaniu kursorem na daną grupę obciążeń ruchomych na ekranie graficznym lub we własnościach grupy obciążeń ruchomych w „drzewie projektu”.

Rys. 7.18 Widok wprowadzonego obciążenia ruchomego

W przypadku gdy przy definiowaniu „zespołu pojazdu” wskażemy punkt bazowy na innym ciągu prętów niż zaznaczone obciążenia lub gdy przy wskazywaniu wektora przemieszczenia początek i koniec wektora będą leżały na różnych ciągach prętów, operacje takie nie zostaną przez program wykonane. Taki stan będzie sygnalizowany ponawianiem aż do skutku (lub przerwania funkcji klawiszem Esc) poprzedniego polecenia wyświetlanego przy kursorze myszki.

Wprowadzanie grupy obciążenia ruchomego możliwe jest w trybie  Płaskim – swobodnym  lub  Przestrzennym - Między węzłami w dowolnym ustawieniu przestrzennym układu.