Результат расчёта в 3D-виде схемы

Результат постановки из узла Расчёты схемы — нелинейного и линейного CSfea и запасного OpenSees — показывается в основном 3D-виде расчётной схемы, там же, где мозаики проверок по КЭ, наборов усилий и армирования. Отдельное окно результата содержит только таблицы и графики.

Как открыть

• Показать результат в контекстном меню постановки и завершение расчёта открывают 3D-вид схемы с выбранным результатом. Глифы схемы (опоры, нагрузки, сечения) при этом скрываются, чтобы не заслонять мозаику и эпюры; вернуть их — пунктом Показать всё в меню глифов.
• В 3D-виде результат выбирается в строке мозаики: источник Расчёт, затем постановка. В списке — постановки схемы с записанным результатом. У постановки Расчётные длины — CSfea шаги — формы потери устойчивости (список Форма: со стрелками ◀ ▶), мозаика стержней — КЗУ, μ, lef и источник μ.
• Таблицы результата — в контекстном меню постановки и в меню кнопки ⋯ строки шага, см. ниже.

Результаты OpenSees и CSfea относятся к КЭ сетки схемы. У импортированных схем (ЛИРА, SCAD) это сами элементы схемы; у собственных схем результат рисуется по сетке дискретизации, конструктивные элементы при этом не показываются.

Строки панели

┌ [▲] узлы / стержни / пластины … │ вид │ проекция │ глифы │ нагрузки │ дискретизация ┐  редактирование (сворачивается)
├ [Расчёт ▼] [постановка ▼] [величина ▼]  Стержни: [N ▼]  ☑ эпюры × 1 ⟲ ☑ значения … ┤  что показывать
│ Расчёт «…» · шаг 12/20 …                                     ┌ легенда ┐            │  шапка
│ ┌ карточка ┐                                                                          │
│                              3D-вид схемы                                            │
│               uz, мм: min … (узел …) · max … (узел …) │ ΣR …                          │  итог
├ ▦ ⚙ │ ⊞ ⊟ │ Шаг ◄━━━●━━━► 12/20 λ = 0,60 │ ⌒ ×125 ⟲ ⬚ │ ↑ × 1 кН │ ⋯ ┤  строка шага (иконки)
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

• Редактирование (создание узлов, стержней, пластин, вид, проекция, глифы, нагрузки, дискретизация) сворачивается кнопкой ▲ и само при показе результата. Пока строка свёрнута, режимы создания выключены.
• Строка мозаики — источник, предмет, величина, шкала и эпюры; общая для всех источников.
• Строка шага видна только у источника Расчёт. Переключатели в ней — кнопки-иконки; название и пояснение — в подсказке кнопки.
• Подписи в области 3D-вида — шапка, карточка и итог, см. ниже.

Снимки перекрытия Дорфмана и музея на этой странице сделаны в предыдущей версии: на них переключатели строки шага подписаны словами, а итог-экстремум выведен в строке шага, а не внизу области 3D-вида.

Нелинейный расчёт CSfea перекрытия Дорфмана: строка редактирования свёрнута, мозаика uz, карточка выбранной пластины, подсказка значения под курсором, в строке шага — шаг 10/10 и экстремум uz с номером узла.

Величины

Величина	Где	Смысл
ux, uy, uz, |u|	пластины и стержни, одной шкалой	Перемещения узлов, мм; у КЭ — среднее по узлам. Итог — экстремум с номером узла.
Поля пластин CSfea	пластины	Nx…Qy, трещины низа и верха, ψs, σs/σs,т, εb/εb2, состояние сечения, ширина раскрытия a_crc,1 и a_crc — перечень и смысл. Для ширины раскрытия в строке шага — поле доли длительной части и кнопка По наборам N и NL; у пластин с раскрытием в центре КЭ — чёрный штрих по линии трещины.
Жёсткость — изгиб / мембрана: E1, E2, G, ν12, ν21	пластины CSfea	Секущие и начальные жёсткости сечения в осях выдачи усилий; режим E₀ | E | E/E₀ — списком рядом с величиной.
N, Qy, Qz, Mx, My, Mz	стержни OpenSees и CSfea	Концевые усилия КЭ в местных осях расчёта.
EA, EIy, EIz, GAy, GAz	стержни CSfea	Жёсткости сечения в точках i, ½, j, тот же режим E₀ | E | E/E₀.
a_crc,1, a_crc	стержни CSfea, виды N и NL	Ширина раскрытия трещин в точках i, ½, j по деформациям арматуры расчёта; доля длительной части — в строке шага, как у пластин.

Усилие стержней выбирается своим списком «Стержни» и рисуется эпюрами поверх величины, которой окрашены пластины; «— (без эпюр)» отключает его. Если флажок эпюры снят, стержни окрашиваются усилием по своей шкале (наибольший по модулю конец КЭ) со второй легендой «Стержни: …»; жёсткость — наименьшим по точкам или средним по длине значением (глобальная настройка), ширина раскрытия — наибольшим по длине. У результата OpenSees полей пластин нет — показываются перемещения и усилия стержней.

Шкала, ручные пороги и легенда — как у других мозаик. Значение КЭ под курсором выводится в подсказке; у стержня — значения в начале и в конце.

Продолжительная ширина раскрытия трещин a_crc,1 у нижней грани. Во второй строке шага — доля длительной части и кнопка «По наборам N и NL», итог — наибольшее значение с номером КЭ.

Пластины окрашены состоянием сечения, на стержнях — эпюра Mz с подписями экстремумов. Карточка выбранного стержня показывает усилия в начале и в конце КЭ.

Строка шага

• Шаг нелинейного расчёта — ползунком; подпись — номер, стадия, λ и сходимость. У CSfea, если у шага поля не записаны, показываются поля ближайшего записанного шага с пометкой.
• Загружение, комбинация или огибающая линейного расчёта — кнопки-иконки режимов «Загружения», «Комбинации», «Огибающие» с числом пунктов, список, ◀ ▶, у комбинаций ⋯, у огибающих — выбор |max| / max / min; комбинации и огибающие групп комбинаций показываются суперпозицией записанных загружений без перерасчёта (подробнее).
• Вариант или огибающая пакета вариантов CSfea — режимы «Варианты пакета» и «Огибающие», список, ◀ ▶, |max| / max / min; не дошедшие до предела варианты отмечены оранжевым λ, под 3D-видом — плашка с числом не дошедших.
• Сетка и глифы — те же кнопки, что в строке редактирования (она при результате обычно свёрнута).
• КонЭ / КЭ — две кнопки-иконки режима выбора.

Кнопка	Действие
Загружения / Комбинации / Огибающие (иконки дерева схемы)	Режим списка линейного расчёта, рядом — число пунктов.
КонЭ (иконка конструктивных элементов)	Щелчок выбирает конструктивный элемент целиком.
КЭ (иконка сетки)	Щелчок выбирает КЭ сетки, рядом с узлом — узел.
Прогнутая линия над пунктиром	Деформированная схема.
Пунктирная сетка	Исходная схема под деформированной.
Стрелка над опорой	Стрелки реакций опор; рядом — множитель длины.
кН	Подписи |R| у стрелок реакций.

• Деформированная схема (по умолчанию выключена) с масштабом перемещений и сбросом ⟲. У огибающей недоступна. Мозаика, эпюры, штрихи трещин, сетка и подсветка выбранного рисуются на деформированной геометрии, если она показана.
• Масштаб перемещений предлагается так, чтобы наибольшее перемещение видимых КЭ было около 5 % габарита их узлов. Пока масштаб не введён вручную, он пересчитывается при смене фрагмента; при смене шага не меняется, чтобы было видно нарастание перемещений. ⟲ возвращает предложенный масштаб для текущего фрагмента.
• Исходная (по умолчанию включена) — контур исходной, недеформированной сетки под деформированной схемой; снятый флажок оставляет только деформированную.
• ⋯ — действия результата: Таблицы результата (на показанном шаге) и у CSfea Шаг → наборы усилий (описание); при непустом выборе — ещё Наборы усилий по выбранным (N КЭ); у пакета вариантов — Наборы по вариантам… (описание); у секущего расчёта на конечном состоянии — Линейный расчёт на этих жёсткостях… (инженерная нелинейность).

Линейный расчёт CSfea импортированной схемы музея (SCAD), загружение «Собственный вес»: мозаика uz и меню кнопки «⋯».

Подписи в области 3D-вида

Сведения о показанном результате выводятся прямо в области 3D-вида, поверх схемы, и не перекрывают щелчки по ней:

• Шапка слева вверху — «Расчёт «имя постановки» · показанное»: номер шага, стадия и λ у нелинейного расчёта; загружение или комбинация с номером и числом слагаемых у линейного; у огибающей — группа, число комбинаций, выбор |max| / max / min и напоминание, что деформированная схема и ΣR у неё не показываются. У линейного расчёта на жёсткостях секущего результата вторая строка шапки — «Жёсткости КЭ — …» с источником, а при пересчитанном или удалённом источнике под ней — оранжевая плашка устаревания (подробнее). Под шапкой — карточка выбранного.
• Итог внизу по центру:
  • min и max показанной величины мозаики по видимому фрагменту с местом — «uz, мм: min … (узел …) · max … (узел …)»; у перемещений место — узел, у полей пластин — КЭ;
  • отдельной строкой — min и max усилия стержней, показанного эпюрами, по обоим концам КЭ («стержни …: min … (КЭ …) · max …»);
  • строкой ниже — сумма реакций ΣR по типам опор, сумма нагрузок ΣF и небаланс (если результат содержит реакции).
• У огибающей min берётся по ветви min, max — по ветви max, и к месту добавляется комбинация, давшая значение: «min … (КЭ …, имя комбинации) · max … (КЭ …, имя комбинации)». Строки ΣR у огибающей нет.

Величина без экстремума (состояние сечения) итога не имеет.

Подписи результата в области 3D-вида: шапка — расчёт и показанная комбинация; внизу — min и max величины мозаики с узлами и сумма реакций.

Подписи огибающей (min/max с комбинациями, строка стержней) — на снимках огибающих.

Выбор, карточка и меню

Переключатель КонЭ / КЭ в строке шага задаёт, что выбирает щелчок:

• КонЭ — конструктивный элемент целиком, все его КЭ сетки, кроме скрытых фрагментом;
• КЭ — отдельный КЭ сетки; щелчок рядом с узлом выбирает узел.

Ctrl+щелчок добавляет к выбору или убирает из него; щелчок по пустому месту и Esc снимают выбор. Выбранное подсвечивается.

Карточка значений слева сверху: у узла — координаты и перемещения; у КЭ — КонЭ, средние перемещения, усилия стержня в начале и конце, поля пластины CSfea, состояние сечения словом, у CSfea — секущие жёсткости с отношением к начальным (у стержня — в точках i · ½ · j) и у видов N, NL ширина раскрытия стержня по точкам; у КонЭ и нескольких КЭ — наибольшие по модулю значения с номером КЭ. При смене шага карточка обновляется. У огибающей линейного расчёта у узла и КЭ для каждой величины — max и min с комбинациями (у стержня — для начала и конца КЭ); у КонЭ и нескольких КЭ — значения ветви, выбранной |max| / max / min.

Контекстное меню по КЭ или узлу результата:

• у результата OpenSees — Значения в узле, а у выбранного КонЭ-стержня — 2D-эпюра КонЭ, Сечение КонЭ, Набор усилий КонЭ на шаге;
• у результата CSfea при непустом выборе — Наборы усилий по выбранным (N КЭ): наборы показанного шага только по выбранным КЭ (описание); у пакета вариантов — ещё Наборы по вариантам — по выбранным (N КЭ)… (описание);
• у результата CSfea при одном выбранном КЭ — НДС сечения: у стержня подменю В начале (i), В середине (½), В конце (j), у пластины — центр КЭ (описание); при выборе только стержней — Детальные эпюры НДС… (описание); у огибающих оба пункта недоступны;
• Показать только и Скрыть — по выбранному, см. фрагмент;
• Снять выделение.

Пока результат показан, меню редактирования схемы не открываются.

Фрагмент

Фрагментация работает для всех мозаик 3D-вида схемы — проверок, наборов усилий, армирования и результата расчёта.

• Кнопки строки мозаики: Показать только выбранное, Скрыть выбранное, Инвертировать, Показать всё; меню Группы — показать или скрыть группы КонЭ и КЭ схемы.
• В дереве у группы — Показать в 3D только группу и Скрыть группу в 3D; схема открывается сама.
• Единица скрытия — КЭ сетки или конструктивный элемент без дискретизации; КонЭ гаснет, когда скрыты все его КЭ.
• Скрытое рисуется бледной тенью без выбора и наведения (флажок Тень скрытых); подпись «Фрагмент: N из M».
• Шкалы мозаики, масштаб эпюр и итог считаются по видимому. Вписать в вид — по фрагменту; Показать только вписывает сам.
• Деформированная схема — тоже только у фрагмента: скрытые КЭ остаются тенью в исходном положении, контур исходной сетки (флажок Исходная) рисуется у видимых. Предложенный масштаб перемещений — по видимым КЭ.

Фрагмент: показано одно перекрытие музея и стержни покрытия (18 104 КЭ из 123 136), остальное — тенью. Мозаика Mx пластин, шкала — по видимым КЭ.

Эпюры на стержнях

Эпюры знакопеременных величин — усилий наборов, усилий результата расчёта, армирования стержней — строятся отдельным слоем:

• непрозрачная заливка площади: «+» — красная, «−» — синяя; на участке со сменой знака заливка делится в точке нуля;
• контур цветом знака и ординаты — в концах цепочек соосных КЭ, в скачках и экстремумах, не чаще шага прореживания, чтобы на мелкой сетке эпюра не превращалась в штриховку;
• подписи наибольшего «+» и наименьшего «−» значения на цепочке (флажок значения); налезающие друг на друга подписи скрываются, при повороте и масштабировании вида отбор пересчитывается;
• масштаб — автоматический по видимому фрагменту, умноженный на множитель в поле ×; ⟲ возвращает множитель 1;
• эпюра лежит в плоскости местной оси стержня и следует за деформированной осью, если деформированная схема показана;
• эпюры моментов строятся на растянутых волокнах — и Mz (в плоскости X1Y1), и My (в плоскости X1Z1), у результата расчёта и у наборов усилий; поперечные и продольные силы откладываются по знаку в сторону местной оси.

Коэффициент использования Кисп стержней показывается ступенями, окрашенными шкалой, без заливки и подписей; значение — в подсказке.

Эпюры My стержней на схеме музея поверх мозаики uz пластин: заливка по знаку, подписи экстремумов цепочек без наложения; итог строки шага — экстремум uz и отдельно экстремум My стержней.

Таблицы результата

Окно Таблицы результата открывается из меню постановки (на шаге по умолчанию) или из ⋯ строки шага (на показанном шаге). Кнопка Показать в 3D-виде схемы возвращает к результату в 3D-виде на шаге окна.

Таблицы результата линейного расчёта CSfea схемы музея: вкладка «Усилия пластин» — Nx…Qy в осях выдачи в центре КЭ. Вверху справа — кнопка «Показать в 3D-виде схемы», внизу — шаг и «Шаг → наборы усилий».

Вкладка «Усилия стержней»: концевые силы в начале (i) и в конце (j) КЭ в местных осях.

Результат	Вкладки
OpenSees	Перемещения (режим показа, единицы длины и поворотов), Реакции, Усилия, Сечения (точки интегрирования; двойной щелчок или кнопка — состояние сечения), История (λ по шагам и перемещение контрольного узла, у нелинейного расчёта); ползунок шага и причина останова.
CSfea	Перемещения узлов (ux, uy, uz — мм; rx, ry, rz — мрад), Усилия стержней (концевые силы i и j в местных осях, кН, кН·м), Усилия пластин (Nx…Qy в осях выдачи в центре КЭ, кН/м и кН·м/м; у нелинейного расчёта — состояние сечения), Жёсткости (секущие жёсткости пластин в осях выдачи и стержней в точках i, ½, j с отношениями к начальным; у результатов с записанными жёсткостями), Графики (у нелинейного расчёта), Журнал шагов с отчётом подготовки; ползунок шага, Шаг → наборы усилий. Таблицы — по полям показанного шага; номера узлов и КЭ — номера сетки схемы.

У таблиц OpenSees контекстное меню строки содержит те же действия, что и меню 3D-вида: у строки усилий — 2D-эпюра, Набор усилий, Сечение КонЭ этого КЭ; у строк перемещений и реакций — Значения в узле; у строки сечения — Состояние сечения. Щелчок правой кнопкой выбирает строку.

Ограничения

• Подписи значений перемещений у всех узлов и маркеры точек интегрирования в 3D не показываются: значение узла — в подсказке и карточке, точки интегрирования — на вкладке Сечения таблиц OpenSees.
• Плоскость эпюр — по местной оси стержня; вариант «эпюра к камере» не реализован.
• Наложение мозаики проверки на деформированную схему результата не реализовано.
• Поворот rz у узлов, к которым примыкают только пластины CSfea, — не физический поворот: у оболочки нет жёсткости поворота вокруг нормали, ей задана лишь малая штрафная. В линейном расчёте такой rz равен нулю, в коротационной постановке геометрически нелинейного расчёта — следует за поворотом КЭ в своей плоскости.