MES – Modelowanie różnorodnych zagadnień geotechnicznych z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES)
Program ten stosuje się do modelowania szerokiej gamy zagadnień geotechnicznych, takich jak: osiadanie terenu, ściany oporowe, stateczność zboczy, fundamentowanie, analiza głębokich wykopów, itp.
Modele materiałowe
W modelowaniu konstrukcji geotechnicznych MES kluczowe znaczenie ma dobór właściwego modelu masywu gruntowego. W obecnej wersji oprogramowania dostępne są następujące modele materiałowe:
- model liniowo-sprężysty,
- zmodyfikowany model liniowo-sprężysty,
- model Mohra-Coulomba,
- model Druckera-Pragera,
- model Cam Clay.
Wbudowany korektor modelu geometrycznego, automatyczne generowanie siatki
Program posiada wbudowany korektor wprowadzonego modelu geometrycznego. Funkcja ta umożliwia niezależne definiowanie elementów geometrii układu, nowych elementów konstrukcyjnych, elementów kontaktowych oraz faz wykonawczych (np. symulujących realizację głębokich wykopów, wyrobisk tunelowych). Przed rozpoczęciem generacji siatki program automatycznie lokalizuje przecięcia wszystkich zdefiniowanych linii, wykrywa obszary zamknięte i tworzy właściwy model geometryczny. Dzięki temu, stworzenie nawet skomplikowanego modelu staje się zadaniem prostym dla użytkownika.
Generator siatki
Program zawiera wbudowany automatyczny generator siatki, który znacznie upraszcza tworzenie siatki elementów skończonych. W programie dostępne są trójkątne elementy 3-wezłowe oraz 6-węzłowe. Generator zakłada równomierne zagęszczenie siatki elementów na obszarze całego modelu. Istnieje jednak możliwość dostosowania siatki do potrzeb użytkownika poprzez jej lokalne dogęszczanie wokół punktów lub linii. Automatyczny generator siatki to znakomite narzędzie, które oszczędza cenny czas pracy projektanta.
Warunki brzegowe
Program zawiera również funkcję automatycznego generowania standardowych warunków brzegowych. Dzięki temu, w większości przypadków użytkownik nie musi zajmować się tym zagadnieniem. W razie potrzeby istnieje jednak możliwość wprowadzenia dodatkowych warunków brzegowych (utwierdzenie, przegub, podparcie sprężyste czy wymuszone przemieszczenie) w dowolnym miejscu modelowanego obszaru.
Elementy belkowe
Elementy belkowe służą do modelowania fundamentów, obudów tuneli i ścian wykopów. Belki wprowadzane są wzdłuż linii geometrycznych modelu. W różnych fazach obliczeniowych istnieje możliwość modyfikacji ich parametrów (np. stopniowe zwiększanie grubości elementu), a nawet całkowite usunięcie. W wyniku analizy obliczeniowej dla elementu belkowego uzyskuje się wartości oraz rozkład sił wewnętrznych (momentów zginających, sił normalnych i tnących) i przemieszczeń.
Kotwy, geotekstylia, geosiatki
Program umożliwia wprowadzenie do modelu dowolnej liczby poziomów kotwienia i zbrojenia gruntu, np. geotekstyliów czy geosiatek. Pojedynczy element definiowany jest za pomocą trzech parametrów: sztywności oraz punktu początkowego i końcowego, które są automatycznie dowiązywane do siatki elementów skończonych. Dzięki temu kotwy mogą być wprowadzone w dowolnym miejscu obszaru. W celu dalszego uproszczenia wprowadzania danych, początkowy punkt kotwy można umieścić na powierzchni terenu lub na granicach warstw.
Obciążenia
Program umożliwia definiowanie w fazach obliczeniowych dowolnej liczby różnorodnych obciążeń (liniowe, punktowe, trapezowe). Obciążenie może być zadane na elemencie liniowym, na powierzchni terenu lub w dowolnym miejscu modelowanego masywu gruntowego. W kolejnych fazach każde z obciążeń może być modyfikowane lub całkowicie usunięte z obliczeń.
Woda
W programie dostępne są następujące metody definiowania wody gruntowej:
- modelowanie zwierciadła wody gruntowej w postaci ciągłej warstwy pod lub nad powierzchnią terenu
- definiowanie wartości ciśnień porowych (lub wartości wskaźnika Ru) za pomocą izolinii. Pierwsza izolinia jest zawsze tożsama z powierzchnią terenu, pozostałe można definiować w dowolnym miejscu masywu gruntowego, analogicznie jak linie geometryczne. Wartości pośrednie są interpolowane liniowo.
Prezentacja wyników
Program umożliwia wizualizację następujących wyników:
- wielkości skalarne w postaci izopowierzchni lub izolinii (składowe pól naprężeń i odkształceń, przemieszczenia)
- konstrukcję odkształconą i nieodkształconą
- rozkład sił wewnętrznych i przemieszczenia elementów belkowych
- wektory odkształcenia
- siły w kotwach
Wykresy tworzone przez program mogą przedstawiać zarówno wartości całkowite poszczególnych wielkości jak i ich przyrosty w fazach.
Analiza stateczności
W każdej fazie budowy program umożliwia przeprowadzenie analizy stateczności danej konstrukcji. Program redukuje parametry wytrzymałościowe gruntu do momentu utraty stateczności analizowanej konstrukcji, a następnie określa współczynnik stateczności (stopień redukcji parametrów) odpowiadający tym, uzyskanym metodami klasycznymi.
Program MES został opracowany we współpracy z zespołem badawczym z Wydziału Inżynierii Lądowej Uniwersytetu Technicznego w Pradze pod nadzorem dr inż. Michala Sejnoha.
Przykład raportu z programu “MES”
Główne zalety Zindywidualizowanych Raportów GEO5
- Indywidualizacja struktury raportu poprzez menu typu drzewiastego
- Dane firmy wraz z logo w nagłówku raportu
- Proste dodawanie dowolnej liczby rysunków do raportu
- Możliwość edycji i modyfikacji rysunków
- Automatyczna aktualizacja rysunków po zmianie danych
Więcej informacji na temat raportów i wizualizacji wyników.
Generuj swój własny raport przy pomocy wersji demonstracyjnej GEO5.
Widoki ekranu programu MES
Z tym programem polecamy zakup następujących aplikacji
- Moduł Tunel – Analiza tuneli Metodą Elementów Skończonych
- Moduł Przepływ wody – Analiza przepływu wody w masywie gruntowym
GEO5 Wersja 13
- Nowy program Nasypy zbrojone
- Modelowanie wody na podstawie wyniku obliczeń przepływu (MES)
- Projektowanie Sejsmiczne według Eurocode 8
- Udoskonalony system raportowania