Úvod
EduBeam je bezplatný nástroj pro statický výpočet rovinných konstrukcí, který běží přímo v prohlížeči. Spočítá nosníky, rámy i příhradové konstrukce. Nakreslíte konstrukci, přidáte podpory a zatížení a řešič vše metodou konečných prvků přepočítá, jakmile cokoli změníte. Žádné tlačítko Spočítat, žádná instalace, žádný účet.
Spusťte EduBeam v nové záložce a postupujte podle Rychlého startu.
První spuštění
Při prvním otevření se vás aplikace v uvítacím dialogu zeptá, jak chcete začít a jaké jednotky a osy chcete používat. Obojí můžete později změnit v Nastavení.
- Provést aplikací postupně představí nabídku, tlačítka Zpět a Znovu, tlačítka zobrazení, možnosti zobrazení, mřížku s jednotkami a spodní lištu.
- Nakreslit první nosník je řízený úkol o sedmi krocích. Myší nakreslíte nosník, podepřete ho, zatížíte a odečtete výsledky. Malá karta v rohu vám vždy napoví, co dělat dál.
- Otevřít příklad zobrazí galerii hotových modelů.
Všechny tři možnosti najdete i v nabídce ☰, takže se k nim můžete kdykoli vrátit.
Co EduBeam umí
| Oblast | Možnosti |
|---|---|
| Konstrukce | Rovinné (x–z) nosníky, spojité nosníky, rámy a příhradové konstrukce složené z uzlů a 2D prutových prvků (Timoshenkův nosník). Koncovými klouby uděláte z libovolného prutu příhradový prut. |
| Podpory | Pevný kloub, posuvný kloub, vetknutí, posuvné vetknutí a všechny další kombinace podepřených Dx, Dz, Ry, které vyberete podle značky. Šikmé podpory zadáte úhlem natočení uzlu. Poklesy podpor. |
| Zatížení | Uzlové síly a momenty, předepsaná posunutí, rovnoměrné a lichoběžníkové spojité zatížení, osamělé síly a momenty na prutu a rovnoměrná nebo nerovnoměrná změna teploty. |
| Průřezy | Knihovny materiálů a průřezů (evropské i americké) a editor polygonu, který pro libovolný tvar spočítá , , , , hlavní osy a poloměry setrvačnosti. |
| Výsledky | Deformovaný tvar, normálová síla N, posouvající síla V, ohybový moment M, reakce, posunutí uzlů, koncové síly prvků a matice tuhosti prvků. |
| Výpočet | Lineární statický výpočet s jedním zatěžovacím stavem. Pro lineární model jsou výsledky přesné, síť proto není třeba zjemňovat. Když konstrukci nelze vyřešit, EduBeam vysvětlí proč a animací ukáže, jak se může pohybovat. |
| Soubory | Ukládání a otevírání projektů ve formátu JSON, sdílení celého modelu odkazem, export výkresu do PNG nebo SVG a výsledků do CSV. Nedávno nahrazené modely aplikace uchovává, takže je můžete získat zpět. Všechna data zůstávají ve vašem zařízení. |
| Jednotky | SI nebo americké jednotky (US customary) jedním kliknutím, případně nastavení každé veličiny zvlášť. Osy buď x doprava a z dolů, nebo x doprava a y nahoru. |
Co (zatím) neumí
Když omezení znáte předem, ušetříte si čas:
- Pouze 2D. Žádné chování mimo rovinu, žádné prostorové rámy.
- Pouze lineární statika. Žádné účinky II. řádu (P–Δ), stabilita, dynamika ani plasticita.
- Jeden zatěžovací stav. Kombinace zatížení ani obálky nejsou k dispozici. Každý zatěžovací stav namodelujte zvlášť a uložte do samostatného souboru nebo odkazu.
- Bez vlastní tíhy. Podle potřeby ji zadejte jako spojité zatížení.
- Bez posudků. EduBeam spočítá vnitřní síly a posunutí; posouzení podle norem je na vás.
Chybí vám nějaká funkce? Založte issue.
Pro koho je EduBeam určen
- Studenti stavební mechaniky, kteří chtějí okamžitou zpětnou vazbu ke svým ručním výpočtům. Viz Ověření výsledků ručně.
- Vyučující, kteří na projektoru živě ukazují, jak podpory, klouby a zatížení mění vnitřní síly – v kterémkoli z 18 jazyků. Viz Výuka s EduBeamem.
- Inženýři, kteří potřebují něco rychle ověřit, než otevřou robustní desktopový program.
Uspořádání dokumentace
- Začínáme. Tato stránka, Rychlý start na 10 minut a hotové Příklady.
- Návody. Kompletní modely od zadání po výsledky, ověřené ručním výpočtem: trojkloubový rám a rovinná příhradová konstrukce.
- Modelování. Každé části modelu se věnuje jedna stránka: uživatelské rozhraní, uzly a podpory, prvky, materiály a průřezy, zatížení a jednotky a nastavení.
- Výsledky. Jak číst průběhy a tabulky a jak je ověřit.
- Soubory a sdílení. Projekty, sdílené odkazy, export obrázků a CSV a výuka s EduBeamem.
- Reference. Klávesnice, myš a dotyk, řešení problémů a FAQ.
- Teoretický manuál. Znaménková konvence a formulace prutového prvku a příhradového prutu.
Ikony ? v aplikaci otevírají příslušnou stránku této dokumentace ve vašem jazyce.
Jazyky
Rozhraní je k dispozici v těchto jazycích: English, Bahasa Indonesia, Čeština, Deutsch, Español, Français, Italiano, Polski, Português, Tiếng Việt, Русский, Türkçe, Українська, हिन्दी, 日本語, 한국어, ไทย a 汉语. EduBeam se řídí jazykem prohlížeče. Změnit ho můžete v Nastavení → Jazyk a prostředí, nebo aplikaci otevřete s parametrem ?lang=, např. run.edubeam.app/?lang=cs.
Autoři a poděkování
EduBeam vede Jan Voříšek, správce projektu a autor návrhu moderní webové verze. Webová verze vzniká nezávisle na ČVUT. Původní desktopový EduBeam pro Windows a Linux vytvořili Bořek Patzák, Jan Stránský a Vít Šmilauer na Katedře mechaniky Fakulty stavební ČVUT v Praze. Výpočetním jádrem je open-source knihovna ts-fem.
Přispějte
- Nejasné chování nebo chyby nahlaste jako issue na GitHubu.
- Vylepšete dokumentaci nebo překlady: upravte soubory v
docs/a otevřete pull request. - Řekněte o EduBeamu spolužákům a kolegům.