Skip to content

Система координат і правила знаків ​

Більшість «неправильних» результатів у EduBeam насправді є несподіванкою з правилом знаків. Усе нижче — це саме те, що використовує розв'язувач.

Глобальні осі ​

  • x — горизонтальна, додатна праворуч.
  • z — вертикальна, додатна вниз на екрані.
  • y — вісь, перпендикулярна до площини (у правосторонній системі спрямована до глядача). Повороти й моменти розглядаються відносно y.

Індикатор осей у кутку сітки показує x (червона) і z (зелена). Тож вузол на верху колони висотою 3 m має Z = −3, якщо основа розташована в Z = 0.

Ступені вільності ​

Кожен вузол має Dx, Dz (переміщення) і Ry (поворот). Додатне Dz — це переміщення вниз; додатне Ry — поворот проти годинникової стрілки на екрані. Ті самі знаки діють для заданих переміщень і для вузлових результатів.

Навантаження ​

НавантаженняДодатний напрям
Fx, fx, f1x…+x (праворуч; або вздовж локальної осі x елемента, якщо LCS увімкнено)
Fz, fz, f1z…+z (вниз; або вздовж локальної осі z, якщо LCS увімкнено)
Myпроти годинникової стрілки на екрані
ΔTcнагрівання (видовження)
ΔTb − ΔTtнижні волокна тепліші за верхні

Тож гравітаційне навантаження — це додатне fz, а вітрове навантаження, що штовхає ліву колону праворуч, — додатне fx.

Локальні осі елемента ​

Локальна вісь x йде від початкового вузла до кінцевого; локальна вісь z перпендикулярна до неї й отримується поворотом глобальних осей на кут елемента α\alpha. Для горизонтального елемента, накресленого зліва направо, локальні й глобальні осі збігаються. Щоб змінити напрям, скористайтеся Поміняти порядок вузлів у таблиці Елементи.

Внутрішні зусилля ​

ВеличинаДодатне значення означає
Nрозтяг
Vzзвичайний знак теорії балок: для шарнірно опертої балки під гравітаційним навантаженням V додатна на лівій опорі й від'ємна на правій
Myрозтяг нижніх (+z) волокон. Шарнірно оперта балка під гравітаційним навантаженням має додатний момент посередині прольоту; консоль із силою на кінці має від'ємний момент у защемленні

Кінцеві зусилля (таблиця Результати по елементах) ​

X12, Z12, M12 діють на елемент у його початковому вузлі, X21, Z21, M21 — у кінцевому, у локальній системі, з тими самими додатними напрямами, що й локальні осі та My. Це сили, якими вузли діють на елемент, тобто f=Klul−feq\mathbf{f} = \mathbf{K}_l\,\mathbf{u}_l - \mathbf{f}_{eq}, де feq\mathbf{f}_{eq} — еквівалентні вузлові навантаження від навантажень на елемент. Сума кінцевих зусиль усіх елементів, що сходяться у вузлі, урівноважує вузлові навантаження й реакції в ньому.

Реакції ​

Реакція існує для кожного закріпленого ступеня вільності й наводиться в системі координат вузла (повернутій на кут локальної системи координат вузла, якщо його задано). Стрілки реакцій у вікні перегляду показують напрям, у якому опора діє на конструкцію.

Осі y вгору ​

Налаштування → Система координат → x праворуч, y вгору перемикає все, що ви вводите й читаєте, на «підручникову» систему: x праворуч, y вгору, а z до глядача. Модель, збережені файли й креслення лишаються такими самими; змінюються лише числа й назви:

Величинаz вниз (типово)y вгору
Вертикальна координатаZY, протилежний знак
Вертикальні навантаження, переміщення, реакції, кінцеві зусилляFz, fz, Dz, Z12…Fy, fy, Dy, Y12…, протилежний знак
Повороти й моментиRy, MyRz, Mz, той самий знак (проти годинникової стрілки додатний)
Кут опори αвимірюється за годинниковою стрілкоювимірюється проти годинникової стрілки, протилежний знак
Внутрішні зусилля N, V, Mбез змін, епюри малюються так само

Тож гравітаційне навантаження — це від'ємне fy, а верх колони висотою 3 m має Y = 3.

Одиниці ​

Усередині розв'язувач працює в СІ (m, N, Pa, rad, K). Одиниці відображення впливають лише на те, що ви вводите й читаєте; їх зміна ніколи не змінює модель.