Курс по работе в midas GTS NX 2017_ Занятие 2

• Летний курс обучения по методу конечных элементов.  

• Расчеты фильтрации, устойчивости и консолидации на примере дамбы.  

• Переход к трехмерному моделированию и особенностям работы с 3D моделями.  

• Третий вебинар будет посвящен свайному фундаменту.  

• Четвертый вебинар будет включать разработку котлована и систему крепления.  

• Запись вебинара будет доступна для тех, кто пропустил занятие.  

• Получение компонентов напряженно-деформированного состояния и конечных осадок.  

• Учет стадий возведения, уровней воды и сооружений.  

• Расчеты консолидации в плоской и пространственной постановке.  

• Моделирование уровня воды и дренирующих мероприятий.  

• Получение кривой осадок во времени и избыточного порового давления.  

• Поведение поровой воды и перераспределение нагрузки.  

• Снижение избыточного порового давления при наличии дренирующих границ.  

• Перераспределение нагрузки на скелет грунта и деформации.  

• Влияние неравномерных осадок на устойчивость сооружений.  

• Задание элементных условий неконсолидации и дренирования.  

• Три типа поведения грунта: дренированный, недренированный и смешанный.  

• Избыточное поровое давление и его влияние на устойчивость.  

• Стационарная и нестационарная фильтрация.  

• Учет водоупорных и дренажных элементов.  

• Результаты: напоры, поровое давление и скорости тока.  

• Установившаяся и неустановившаяся фильтрация.  

• Использование различных инструментов для моделирования граничных условий.  

• Узловое давление и напор используются для линейного расчета и оценки точки высачивания.  

• Уровень воды задается с учетом функции или известной отметки.  

• Рассматриваются два типа расчета устойчивости: метод снижения прочности и метод анализа напряженного состояния.  

• Метод снижения прочности доступен для решения как в плоских, так и в трехмерных задачах.  

• Основан на пошаговом снижении угла внутреннего трения и сцепления.  

• Расчет занимает много времени из-за отдельного расчета напряженного состояния на каждом шаге.  

• Метод анализа напряжений выполняется быстрее, но не всегда дает адекватную поверхность обрушения.  

• Разделение области на отсеки и интегральный сбор сдвигающих и удерживающих сил.  

• Метод снижения прочности останавливается при достижении состояния предельного равновесия.  

• Рассматривается модель с тремя слоями грунта и дамбой.  

• Используется модель Мора-Кулона для моделирования фильтрационного режима и НДС.  

• Стадии расчета: начальное состояние, фильтрация, НДС, наполнение водоема.  

• Работа в плоской постановке, выбор типа панели и системы координат.  

• Импорт контура модели и разделение слоев грунта.  

• Высота дамбы составляет 15 метров, заложение откосов 1:2.5.  

• Использование заранее заготовленного файла Excel для характеристик грунта.  

• Задание модуля деформации, коэффициента Пуассона, удельного веса грунта и других параметров.  

• Перенос материалов в модель и настройка единиц измерения времени.  

• Нанесение разметки на модель для генерации сетки конечных элементов.  

• Задание размеров элементов и их перераспределение.  

• Визуализация и настройка свойств для всех грунтовых элементов.  

• Назначаем свойства на замкнутые контуры для генерации сетки конечных элементов.  

• Проверяем наличие дублирующих элементов и удаляем их.  

• Генерируем сетку для насыпи и дренажа.  

• Генерируем сетку для ядра и его частей.  

• Заменяем свойства элементов на глину.  

• Проверяем соответствие узлов сетки разметке.  

• Создаем ограниченные условия для перемещений по краю расчетной области.  

• Заменяем свойства элементов при активации ядра.  

• Добавляем нагрузки, включая собственный вес и нагрузку на гребень.  

• Задаем начальный уровень грунтовых вод и уровень воды при наполнении водоема.  

• Используем инструмент для задания напоров и давлений.  

• Создаем условия для верхнего и нижнего бьефов.  

• Создаем условия для наполнения водоема на 13 метров.  

• Выбираем узлы для задания напоров и давлений.  

• Программа автоматически определяет координаты узлов и прикладывает давления только на узлы ниже заданной отметки.  

• Включаем сетку рабочей плоскости и уменьшаем её до 5x5 метров.  

• В вкладке "Эстетик" выбираем "Бандере" и задаем поле центров для окружностей.  

• Указываем поле касательных для каждого центра окружности.  

• Добавляем набор стадий в "Стейч С" и называем его "Фильтрация НДС-устойчивость".  

• Выбираем тип расчета "Стресс" и добавляем стадии для моделирования начальной фильтрации и расчета НДС.  

• Добавляем конечные элементы для каждой стадии, включая грунты основания и граничные условия.  

• Если элементы переносятся только в виде значка без надписи, это может привести к сбою программы.  

• В случае ошибки, сохраняем все действия, закрываем программу и повторно задаем нагрузку.  

• Добавляем нагрузку от собственного веса и ограничения перемещений.  

• Включаем обнуление перемещений и сохраняем стадию.  

• Формируем насыпь на следующих трех этапах.  

• Добавляем насыпь, ядро и дренаж в набор элементов.  

• Сохраняем стадии.  

• Включаем расчет устойчивости методом снижения прочности.  

• Сохраняем стадии с наполнением водоема.  

• Добавляем нагрузку на гребень и сохраняем.  

• Анализируем коэффициент устойчивости на каждом этапе.  

• Добавляем ограниченные условия по замене свойств блока.  

• Моделируем наполнение водохранилища и фильтрацию.  

• Включаем расчет устойчивости и фильтрацию.  

• Добавляем условия для расчета низового откоса.  

• Создаем расчетный случай и включаем элементные результаты.  

• Активируем автоматическую консервацию для корректного давления.  

• Анализируем результаты фильтрации и устойчивости.  

• Проверяем распределение напряжений и деформаций.  

• Анализируем коэффициенты устойчивости на разных стадиях.  

• Проверяем результаты по методу снижения прочности и расчету цилиндров.  

• Верховой откос в сухом состоянии имеет процент 101.9, а низовой - 101.7.  

• Концентрация деформации наблюдается в низовом откосе.  

• Программа позволяет выбрать расчетный случай и стадию для расчета по круглому цилиндру.  

• Программа показывает минимальное значение коэффициента устойчивости и соответствующую поверхность.  

• Поверхность обрушения может отличаться от поверхности сдвига.  

• Расчет по методу снижения прочности рассматривает всю конструкцию, а не только участок.  

• Добавление граничных условий для расчета консолидации.  

• Указание условий дренирования для глинистых грунтов.  

• Назначение условий неконсолидации для конструкций и песка.  

• Добавление нового типа расчета консолидации.  

• Задание количества шагов для вывода результатов по времени.  

• Создание начальной стадии с уровнем воды и обнулением перемещений.  

• Добавление элементов насыпи и ядра дренажа.  

• Включение ограниченных условий по дренажу и неконсолидируемой области.  

• Задание продолжительности и количества шагов для каждой стадии.  

• Включение стадии для определения начальных напряжений.  

• Запуск расчета и анализ результатов.  

• Вывод результатов для каждого этапа и по истечении года.  

• Использование инструмента для анализа результатов.  

• Выбор расчетного случая, типа результатов и интересующей компоненты.  

• Указание стадии и узла для вывода результатов.  

• Построение таблицы для графика.  

• Использование Excel или встроенных средств для создания графика.  

• График показывает нарастание деформации при возведении насыпи.  

• Деформации не стабилизировались за год, требуется более длительный расчет.  

• Увеличение временной области расчета для проверки рассеивания опорного давления.  

• Проверка модели на последней стадии расчета.  

• Подтверждение необходимости увеличения временной области.  

• Призыв задавать вопросы в поле для комментариев.  

• Обсуждение разбивки кассет и уровня воды при наклонной поверхности.  

• Использование инструментов для задания уровня воды в модели.  

• Альтернатива методу касательных для расчета устойчивости.  

• Задание начального радиуса и приращения радиуса.  

• Пример расчета с шагом 0.5 метра.  

• Описание настроек решателя CSM.  

• Указание начального значения коэффициента устойчивости и его приращения.  

• Возможность ускорения решения за счет манипуляций с настройками.  

• Возможность моделирования различных фильтрационных режимов.  

• Учет наполнения, упражнения, дренажных скважин и инфильтрации.  

• Активация условий на нужной стадии расчета.  

• Различие моделей расчета НДС в зависимости от наличия упора в основании.  

• Возможность учета геосинтетических материалов в расчете устойчивости и консолидации.  

• Использование типов элементов геогрид для плоских и трехмерных задач.  

• Программа не определяет предельную нагрузку при расчете устойчивости.  

• Для определения предельной нагрузки можно использовать пошаговое приложение нагрузки.  

• Решение перестает сходиться, когда склон или откос разрушается, что указывает на предельное значение нагрузки.  

• Линии тока и скорости фильтрационного потока можно настроить в программе.  

• В поле "Флоу ПС" можно указать узлы для проведения линий тока.  

• Скорости фильтрационного потока отображаются по осям X и Y.  

• Выводится коэффициент устойчивости и поверхность обрушения.  

• Методы ДО-СМ и ДО-СМ могут давать разные результаты из-за упрощенных моделей.  

• Метод ДО-СМ учитывает реальное положение кривой обрушения и все компоненты тензора напряжения.  

• Обязательно задавать неконсолидированную область для насыпи, погруженной в воду.  

• Это предотвращает возникновение избыточного опорового давления.  

• В версиях 21 и 17 при импорте из AutoCAD необходимо использовать размерность в миллиметрах.  

• В старых версиях можно масштабировать геометрию в AutoCAD.  

• Графическое отображение сроков и степени консолидации.  

• Расчет устойчивости по ДО-СМ учитывает интегральные усилия по контуру цилиндрической поверхности.  

• Сдвиговые напряжения справа объясняются наполнением водоема.  

• Вода давит с верхового откоса на низовой, что увеличивает устойчивость низового откоса.  

• Сейсмичность учитывается как квазистатический расчет.  

• Создается сдвигающая инерционная сила в сторону сейсмического воздействия.  

• Трещины структуры глинистых грунтов не учитываются.  

• Уровень воды учитывается при наклонной поверхности.  

• Для расчетов нужно задать жесткость и толщину синтетиков.  

• Возможность отдельного расчета с учетом сейсмического воздействия и водяных линз.  

• Фильтрационный поток над ядром ограничивается кривой депрессии.  

• Над ядром  

• Для определения водопритока в котлован с непроницаемым ограждением используется специальный тип результатов.  

• Выбирается расчетный случай и стадия, с которой собирается информация.  

• Задается набор узлов для определения притока и оттока воды.  

• Для задания напряжений в толще массива используется инструмент "и нишел калибриум форс".  

• Выбираются элементы, на которые прикладывается нагрузка, и задаются фиксированные значения напряжений или функции.  

• Возможность учета вертикальной адрены или дренажных прорезей в основании земляного полотна.  

• Программа не учитывает гидродинамическое воздействие автоматически.  

• Для учета гидродинамического воздействия нужно задать его как распределенную нагрузку.  

• Функция для описания гидродинамического воздействия будет криволинейной.  

• Консолидацию и промерзание грунта можно учесть только заменой свойств.  

• Вебинар длился два часа, материалы будут отправлены до вечера пятницы.  

• Следующий вебинар пройдет 2 августа и будет посвящен расчету свайного фундамента в трехмерной постановке.