【面】可以创建几何平面和曲面类型的构件,面的平面内几何尺寸远远大于其平面外厚度。 【面】的刚度取决于面的【材料】和【厚度】。 在进行计算时,程序会将【面】划分为二维面元。 在面的计算中,它们作用在面的重心轴上。
用户可以使用模型中已有的【线】作为【面】的边界来创建【面】。 用户也可直接创建一个【面】,程序会自动创建相关的【线】。
【基本选项卡】中可以管理【面】的各项基本参数。 激活复选框后,会添加更多可以输入特定信息的选项卡。
刚度类型
【面】的不同“刚度类型”具有不同的力学性能和属性。
在“刚度类型”下拉菜单中提供了各种选项供用户选择。
标准化
【标准】类型的【面】可以传递弯矩和膜力, 具有平面内刚度和平面外刚度,是一种均匀和各向同性 “完全单元”。 面的刚度属性不取决于方向。
无厚度
该类型的面是一种虚拟的面,不具有刚度。 用于建立【实体】时作为实体的边界。
刚性
该类型的面刚度无穷大。使用这种刚度类型,可以对非常坚硬的面进行建模,以便对对象之间的连接进行建模。
膜结构
该面在所有方向上都具有均匀的刚度。 该类型的面仅具有平面内刚度,仅传递膜力。
无薄膜拉力
该面不会出现正的膜应力,不能传递弯矩,这种类型的面抗弯刚度无穷小。 但是对于产生拉力的膜力,会出现相关面单元的失效(例如: 螺栓孔承压)。
导荷
该类型的面是一种虚拟的面,不具有刚度。 用户可以使用该类型的面将面荷载导到面周围的杆件上,例如用于处理作用在幕墙上的风荷载。 导荷虚面将面荷载导到导荷虚面上的所有杆件上。 如果产生了杆件荷载,则荷载将被转换成相对于杆件真实长度的全局方向(荷载方向 XL ,YL ,ZL )。
用户可以在【导荷虚面】选项卡中修改导荷虚面的荷载传递方式。
用户可以在“导荷虚面的方向”下拉菜单中选择方向。 用户可以在该下拉菜单中选择:
当定义类型为“各向同性 | 有限元" 选项时,RFEM 使用单独的子模型来确定荷载分布,其中面由刚性面单元表示。 所有集成到面上的对象(杆件、线和节点支座、线、耦合或者与模型单元连接的节点等)将被刚性线或刚性节点支座代替。 然后,该子模型的反力将在 RFEM 3D 计算中作为荷载应用。 如果某些对象不应该传递任何荷载,您可以在对话框的“消除影响”部分中指定它们。
当通过“面条带”传递荷载时,您可以定义 RFEM 如何进行“荷载分布”。 默认情况下,荷载可变分布在相邻的对象上。 如果您想要实现荷载的均匀分布,请在列表中选择相应的选项。 下图显示了这两种方法之间的区别。
如果在对话框的'选项'部分中勾选了高级分布设置复选框,则'条带宽度'和'采样系数'的输入选项处于激活状态。 上述调整对于特殊要求的荷载分布非常有效。 用户可以通过勾选“设置面重量”定义导荷虚面的自重。
在“不影响”部分中,用户可以选择不进行导荷的杆件、线和节点(例如支撑)。 进行排除时,用户可以一个一个选择杆件或杆件对应的线,也可以选择剔除所有平行于某条线或某根杆件的杆件。
如果定义了面的边界线,那么在“加载对象”部分中会显示受力的杆件、线和节点。 如果用户想设置特定的荷载分布,请在“基本”选项卡中勾选荷载分布系数复选框。 然后,您可以在荷载分布系数]]选项卡中分别为每个荷载对象定义系数。
通过使用面条带传递荷载时,可以“考虑杆件偏心”或“截面分布”,以便正确确定杆件的几何位置或其偏移。 默认情况下 '忽略弯矩平衡' 复选框处于停用状态。 此时面荷载绕重心产生的弯矩与等效到杆件上的线荷载对面的重心产生的弯矩相等。 下图显示了在考虑和不考虑弯矩平衡的情况下,自由线荷载是如何分布到相应的杆件上的。
几何类型
几何类型描述了面的具体形态。 程序提供了以下几种调整面刚度的方式供用户选择:
平面
【平面】类型【面】的所有边界线都位于一个平面中。 用户可以使用工具栏中的创建平面按钮创建各种形状的平面。
用户可以通过工具栏中的按钮以图形交互的方式创建矩形、圆形等形状的平面。 当以对话框的形式创建面时,如果用户在“边界线编号”中指定了多条围合的线,程序将自动根据指定的边界线创建平面。
四边形
【四边形】类型的【面】指空间四边形曲面,由围合的边界线和四个角点定义。 该类型面的边界线可以是圆弧、样条曲线、NURBS等曲线,程序会根据用户指定的边界线拟合出一个光滑空间四边形曲面。 因此,此方法可以建立曲面模型。
用户可以在【新建面】对话框中指定该类型面的四条边界线。 边界线允许大于四条, 但用户需在【四边形】选项卡下指定该类型面的四个角点, 以便程序拟合曲面。
NURBS
NURBS 类型的面由四条围合的 NURBS 曲线定义。(参见 线 一章)。 用户可以使用该类型的面创建任意形状的面。
在'新建面'对话框中定义 NURBS 面的边界线。 NURBS 面的对边 NURBS 曲线需拥有相同数量的控制点,以便 NURBS 曲线互相兼容。 用户可以在【NURBS】选项卡中通过“控制点权重”来控制形成的 NURBS 面的形状。 所选控制点的坐标必须在对话框的'坐标 - 控制点'部分中输入。
修剪
当面相交时,您可以按照以下步骤快速创建相应的相贯: 选择面,然后打开上下文菜单。 有不同的选项可供选择。
如果选择“创建相贯”选项,则只生成相贯线。 如果您选择其中一个“由相贯划分”选项,RFEM 将创建部分面,并会为其分配“修剪”类型的面。 此外,您还可以选择删除组件,例如删除悬臂面。
旋转
边界线绕轴旋转形成的【面】的类型为【旋转】。 用户可以指定线的始端节点、末端节点和旋转轴来创建该类型的面。 在创建该类型的面时,程序会自动创建相关的线。
在【旋转】选项卡中,用户可以指定该类型面的边界线、旋转角度 α。 输入旋转角度 α。 用户可以通过表格中的坐标来定义旋转轴上的点, 是编辑按钮。
圆管
【圆】沿线扫掠形成的类似管道的面为【圆管】。 在创建该类型的面时,程序会创建相关的线: 位于【圆管】两端的圆和【圆管】的中心线。
用户可以在【圆管】选项卡中定义圆的半径。 该值描述了管道轴到面中心的距离。 输入管道轴线的编号,或使用工具栏以图形方式选择管道轴线, 是编辑按钮。
如果管道截面是圆锥形,则激活'末端不同的半径'复选框并输入相应的值。
厚度与材料
用户可以在该下拉菜单中为【面】选择各种已定义的【厚度】,或新建【厚度】赋予【面】。(参见 厚度 一章)。
厚度材料
在“厚度与材料”下选择的厚度将保存为默认设置。 面的材料被设定为创建该厚度时指定的材料。(参见 材料 一章)。 用户也可以在“厚度材料”下拉菜单中选择或新建材料,将其他材料赋予面。
铰
用户可以为面的各个边界线指定铰用于建立不同的内力和弯矩传递情况。(参见 线铰 )。 用户可以通过勾选“铰”,打开【铰】选项卡,在该选项卡中为面的各个边界线指定铰。
技术支持
用户可以通过勾选“支座”为面指定面支座。(参见 面支座一章)。
释放
如果要在面上对模型进行解耦,则可以在“释放”选项卡中选择或定义一个新的面释放(见面释放一章)。
偏心
对于平面类型的面,用户可以通过勾选“偏心”在【偏心】选项卡中,使平面沿平面法向进行偏移。(见 面偏心 )。 在【偏心】选项卡中可以定义“偏心” 的类型。
荷载分布系数
对于类型为 {%