HEXAGON Marc Mentat. Przykłady obliczeń

System Marc Mentat firmy HEXAGON jest programem służącym do zaawansowanej analizy układów mechanicznych i konstrukcyjnych. Jego pierwsze wersje powstały w latach siedemdziesiątych ubiegłe­go wieku i były produktem firmy MSC.Software. Marc Mentat był stopniowo rozwijany i uzupełnia­ny kolejnymi opcjami analizy, bazującymi głównie na wykorzystaniu metody elementów skończonych. Obecnie system umożliwia analizę z zakresu elektromagnetyzmu, przepływu płynów, akustyki, dyfuzji, ale także typowe obliczenia statyczne i dynamiczne obszernego zakresu konstrukcji prętowych, po­wierzchniowych i bryłowych.

Celem niniejszej publikacji jest zapoznanie czytelnika z wybranymi funkcjami programu Marc Mentat w wersjach 2024 i 2025. Ponieważ różnice w interfejsie obu wersji są minimalne, a nowa wersja weszła do użytku w trakcie redagowania pracy, na większości rysunków zachowano widok z wersji 2024.2. W aktualnym wydaniu usunięto rozwiązania problemów za pomocą nieużywanego już, starego inter­fejsu programu, uwzględniono natomiast jego nowe funkcje służące zarówno do budowy modeli, jak i do analizy wyników. Pokazano też kolejne przykłady dobrze obrazujące szerokie możliwości programu.

Spis treści

1. Przedmowa / 5

2. Zagadnienia wstępne / 7
2.1. Powiązanie programu z kompilatorem Fortran / 7
2.2. Definiowanie układu jednostek programu / 8
2.3. Ustalenie domyślnej czcionki graficznej programu i wielkości ikon / 9
2.4. Podstawowe wiadomości / 10

3. Przykład nr 1 – belka / 22
3.1. Opis przykładu / 22
3.2. Rozwiązanie z wykorzystaniem jednego elementu skończonego – typ nr 98 / 23
3.2.1. Definiowanie geometrii / 23
3.2.2. Definiowanie właściwości geometrycznych / 24
3.2.3. Definiowanie właściwości materiałowych / 25
3.2.4. Wprowadzenie warunków podporowych i obciążeń / 25
3.2.5. Przypadki obciążenia i zadanie / 29
3.2.6. Analiza wyników dla pręta typu nr 98 – jeden element / 33
3.3. Rozwiązanie z wykorzystaniem jednego elementu skończonego – typ nr 52 / 36
3.3.1. Zmiany danych / 36
3.3.2. Analiza wyników dla pręta typu nr 52 – jeden element / 37
3.4. Rozwiązanie z wykorzystaniem dziesięciu elementów skończonych – typ nr 98 / 40
3.4.1. Zwiększenie liczby elementów skończonych do dziesięciu / 40
3.4.2. Analiza wyników dla pręta typu nr 98 – dziesięć elementów / 41
3.5. Rozwiązanie z wykorzystaniem dziesięciu elementów skończonych – typ nr 52 / 43
3.5.1. Przygotowanie danych / 43
3.5.2. Analiza wyników dla pręta typu nr 98 – dziesięć elementów / 44
3.6. Belka z przegubem wewnętrznym / 45
3.6.1. Dodanie przegubu wewnętrznego / 45
3.6.2. Wyniki dla belki z przegubem / 46
3.7. Podsumowanie / 47

4. Przykład nr 2 – płyta kwadratowa / 48
4.1. Opis przykładu / 48
4.2. Rozwiązanie analityczne / 48
4.3. Rozwiązanie numeryczne / 51

5. Przykład nr 3 – rura grubościenna / 69
5.1. Model rury grubościennej / 69
5.2. Analiza wyników dla rury grubościennej / 75

6. Przykład nr 4 – płyta kołowa / 78
6.1. Rozwiązanie analityczne / 78
6.2. Model powłokowy płyty – wariant bezpośredni / 79
6.2.1. Przygotowanie danych / 79
6.2.2. Analiza wyników dla modelu bezpośredniego / 86
6.2.3. Analiza płyty na podłożu sprężystym / 89
6.2.4. Wyniki obliczeń dla płyty na podłożu sprężystym / 91
6.2.5. Analiza płyty poddanej działaniu temperatury / 92
6.2.6. Wyniki dotyczące oddziaływania temperatury / 95
6.3. Model powłokowy płyty – wariant z wykorzystaniem programu AutoCAD / 97
6.3.1. Model płyty w programie AutoCAD / 98
6.3.2. Budowa modelu w programie Marc Mentat / 100
6.3.3. Analiza wyników dla modelu z programu AutoCAD / 102
6.4. Analiza płyty z wykorzystaniem elementów obrotowo symetrycznych / 104
6.4.1. Budowa modelu obrotowo symetrycznego / 104
6.4.2. Analiza wyników dla modelu obrotowo symetrycznego / 110

7. Przykład nr 5 – powłoka sferyczna / 113
7.1. Budowa modelu kopuły w programie AutoCAD / 113
7.2. Przygotowanie zbioru danych w programie Marc Mentat / 115
7.2.1. Definiowanie właściwości geometrycznych, materiałowych i warunków podporowych / 115
7.2.2. Definiowanie obciążeń / 121
7.2.3. Przypadki obciążeń, zadania i obliczenia / 133
7.3. Analiza wyników / 137

8. Przykład nr 6 – układ membranowy z liną brzegową / 141
8.1. Budowa modelu paraboloidy hiperbolicznej w programie AutoCAD / 142
8.2. Przygotowanie modelu membrany / 143
8.3. Analiza numeryczna – liny brzegowe modelowane elementami kratowymi / 153
8.4. Analiza numeryczna – liny brzegowe modelowane elementami kablowymi / 160

9. Przykład nr 7 – komora grubościenna / 167
9.1. Opis modelu / 167
9.2. Utworzenie bryły w programie AutoCAD / 167
9.3. Przygotowanie modelu w programie Marc Mentat / 168
9.4. Analiza wyników / 174

10. Przykład nr 8 – kontakt / 177
10.1. Model płyty w programie AutoCAD / 177
10.2. Budowa modelu w programie Marc Mentat / 177
10.3. Analiza wyników / 188

11. Przykład nr 9 – zniszczenie płyty kwadratowej / 192
11.1. Budowa modelu / 192
11.2. Analiza wyników / 199
11.3. Zachowanie płyty pod obciążeniem śledzącym / 204

12. Załącznik nr 1 – generowanie nierównomiernego obciążenia śniegiem dla kopuły / 207
12.1. Algorytm w programie Matlab / 207
12.2. Plik wynikowy z określeniem znaczenia kolumn / 208

13. Piśmiennictwo / 212

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie