Программа расчёта судовой рамы методом конечных элементов.

Программа расчёта судовых рам, разработанная на языке Pascal в средеDELPHI, позволяет определять деформации и силовые факторы в раме произвольного конструктивного оформления, схематизируемой прямолинейными участками.

Основной особенностью программы является то, что она позволяет автоматически создать конструктивную схему рамы с произвольным расположением палуб, переборок, платформ, называемых базовыми элементами. При этом на характер нагрузки не накладывается никаких ограничений: она может быть равномерно распределенной, гидростатической или в виде сосредоточенных сил и моментов.

Разбивка различных участков рамы на конечные элементы производится по-разному, в зависимости от характера действующей нагрузки. Если на участке приложены только сосредоточенные силы и моменты, то узловые точки выбирают только в сечениях приложения этих силовых факторов. В случае наличия на участке распределенной нагрузки число конечных элементов задается пользователем и может быть различным на разных участках.

После выполнения разбивки участков рамы на конечные элементы, нумерация их является беспорядочной и требуется последующая перенумерация узлов для оптимизации ширины ленты матрицы жесткости, поскольку в программе FRAME используется алгоритм решения системы линейных уравнений в ленточной форме.

Для перенумерации используется отдельная процедура RENUM, в которой по известным массивам координат узлов CORD (I ,J) и номеров узлов элементов NOP (K , J), а также общему количеству узлов NP и количеству элементов NE производится перенумерация узлов с использованием алгоритма вычисления длины вектора, проведенного из начала координат в данную узловую точку конструкции.

Расчет одного варианта загрузки рамы выполняется на компьютере типа Pentium 166 в течение 15-25 с при самом сложном характере нагружения.

Большим удобством программы является диалоговый режим ввода исходных данных, позволяющий минимизировать объем первоначальной информации, которая 'состоит в вводе габаритных размеров рамы, указания количества палуб и уровня их расположения, а так же количества переборок или выгородок между палубами.

После ввода исходной информации на экране монитора дается изображение расчетной схемы рамы с указанием разбивки на конечные элементы, которые имеют различные цветовые оттенки и позволяют пользователю судить, правильно ли введены исходные данные.

Завершающей стадией расчета является построение эпюр поперечных сил, продольных сил и изгибающих моментов, выводимых на экран монитора. Пользователь имеет возможность при желании определить с помощью мыши численные значения силовых факторов в любой точке с заданными координатами. Это придает работе с данной программой особую привлекательность и комфорт.