Программа MKE-Win2009 для расчета плоских стержневых
конструкций (рам, балок, ферм)
Рекомендую новую версию MKE-Win2012, более удобную при вводе данных
Программа MKE-Win2009 предназначена для расчета плоских стержневых систем (рам, балок, ферм). Вычисляются внутренние силовые факторы в сечениях и перемещения. Результаты представлены в виде таблиц и в виде эпюр (N,Q,M,v). Имеется возможность задать ненулевые перемещения опорных узлов (горизонтальное, вертикальное, поворот). Ограничения на количество узлов и стержней расчетной схемы отсутствуют и зависят от оперативной памяти компьютера. Опробован пример N = 1122, NB = 3131. При таких параметрах заметно замедление работы, причем не на стадии решения СЛАУ, а при прорисовке изображений (которое можно отключить). Программа может генерировать шаблоны файлов исходных данных для схем регулярной структуры. К этим данным можно затем добавить нагрузку и модифицировать их (Меню | Файлы | Ввод и правка данных с клавиатуры)
Любую картинку с формы можно записать в файл (сохраняется в папке \DATA ). Сохраненные картинки можно редактировать любым графическим редактором (добавить рамочку, подпись и т д). Также любую картинку с формы можно копировать в буфер (пункт «Копировать в буфер») и вставить в документ Word.
При просмотре расчетной схемы или эпюр можно буксировать графические элементы (опоры, нагрузки, значения, номера узлов и т п), прятать их, делать прозрачными/непрозрачными . Двойной щелчок на шарнирной опоре меняет ее направление (если не получается – отодвиньте мешающий объект). Высоту ординат на эпюрах можно настраивать (Настройка | Высота эпюр), щелкнуть кнопку «Применить настройки».
Если картинка не помещается на экране и прокрутка не помогает, можно увеличить размеры экрана.
Комплектность, размещение файлов программы на диске
Во избежание потерь файлов, составляющих комплект, сделайте сразу же себе резервную копию (копии ). Естественно, можно восстановить файлы и у нас ( vlad-alex_0@mail.ru ), но это лишние хлопоты.
Список файлов, необходимых для работы (размещаются в папке программы):
- Файл Mke_Win2009.exe - Исполняемый файл программы. Для работы с программой – откройте его.
- Файл InitOptions.nst - файл настроек программы. Текстовый, необязательный ( Программа создает его).
- Файл MKE_WIN2009.HLP- справочный файл. Справка вызывается из программы клавишей F1 или из меню. Можно открыть MKE_WIN2009.HLP и независимо от программы. Если Вы удалите этот файл, то программа будет работать, но без справочного руководства.
- MKE.cnt – заголовки к справочному файлу (в версии 2012г его нет).
Кроме этого, в папку программы вложена папка DATA для размещения файлов исходных данных и результатов работы программы. Первоначально там находятся несколько примеров расчета и тесты, использованные для проверки правильности расчетов. Файлы с данными имеют расширение dat. В процессе работы можно записать файл результатов (расширение .rtf, которое открывается в Worde и может быть сохранено с расширением .doc ). Кроме этого, прилагаются отчеты для демонстрационных примеров (.doc). После распаковки установочного комплекта программа готова к работе - можно запустить Mke_Win2009.exe.
С полной версии снята защита, так что нет смысла пользоваться версией free :-))
Полная версия ( файлы, инструкция по установке)
История создания программы МКЕ-Win2009.
Версия для MS DOS (MKE3) была разработана в 1991г. Использовалась в курсовом и дипломном проектировании, научных разработках, проектных организациях. Преимуществом ее является относительная простота подготовки исходных данных и это отмечали все, кто пользовался программой.
Описание этой версии и исходники (Turbo Pascal 7) находятся здесь
В 2009 г была разработана версия для Windows (Алексеев В.Г. aka Winni ). Она обладает гораздо большими возможностями (по размерности: число элементов, узлов, опор и т. д.), а также по гибкости управления графическими результатами (схема, эпюры).
Планируется развитие программы: Проверка элементов (и конструкции) на прочность и устойчивость. (В зависимости от успешности реализации проекта).
Краткое описание демонстрационных примеров
Каждый пример состоит из файла данных и, возможно, отчета-описания в формате Word.balka.dat – определимая балка на 2 опорах.
LIUSTR0.DAT – простая рама, использованная в качестве иллюстрации в этом документе.
LIUSTR8.DAT – простая рама, использованная в качестве иллюстрации в этом документе. Получена из LIUSTR0.DAT редактированием координат узлов (с использованием программы MKE-Win2009)
SetkaNxM.dat – примеры файлов данных, описывающих конструкции (рамы) регулярной структуры. Где N – число узлов вдоль горизонтального слоя, M – число слоев (этажей + 1). Использовались для определения максимальных возможностей программы по числу элементов и узлов и для проверки правильности расчетов.
Test1.dat, Test2.dat, Test3.dat, Test4.dat – (отчеты Test1.doc, Test2.doc, Test3.doc, Test2.doc ) использовались для сравнения результатов работы программы с результатами, полученными по формулам сопромата и строительной механики. Результаты полностью совпадают.
Test3.dat – пример кинематически неопределимой конструкции (механизм). Программа сообщает об этом в отчете.
Setka11x102_2.dat (отчет Setka11x102_2_urez.doc) – 1122 узла, 2121 элемент – использовался для проверки работы с большими конструкциями.
Эти примеры доступны Вам для расчетов.
Пример 1. Отчет о расчете рамы 1
Файл данных: LIUSTR8.DAT. Исходные данные:
Заголовок: Демонстрационный проект Число опор = 3 Число типов жестк. = 4 Число элем с распр.нагр. = 4 Число элементов = 9 Число узлов = 9 Число закреплений = 7
Известные узловые перемещения:
№ узла перемещ. величина
1 вертик. 0
5 гориз. 0
5 вертик. 0
5 поворот 0
9 гориз. 0
9 вертик. 0
9 поворот 0
Характеристики узлов:
№ узла X Y Fx Fy M
1 0 0 0 0 0
2 2 5 4 -7,3 -12,45
3 4 4 8 2 4
4 3 2 11,2 3 6
5 4 0 0 0 0
6 6 5 2 4 0
7 8 5 -5,1 3 4
8 8 2 4 -4 7
9 8 0 0 0 0
Таблица типов жесткости:
№ типа Площадь Мом.инерции Модуль Е
1 1E004 1 1
2 1E004 2 1
3 1E004 4 1
4 1E004 5 1
Характеристики элементов:
№ элем. Тип Тип жест №i(нач) №j(кон) A(площ.) Iz(ос мом) qx qy E
1 2 1 2 1 1E004 1 0 0 1
2 1 4 2 3 1E004 5 0 0 1
3 1 1 3 4 1E004 1 0 -15 1
4 1 1 4 5 1E004 1 0 0 1
5 2 3 3 6 1E004 4 0 -10 1
6 2 3 7 6 1E004 4 0 10 1
7 1 1 7 8 1E004 1 0 0 1
8 1 1 8 9 1E004 1 0 -6 1
9 3 2 4 8 1E004 2 0 0 1
Погрешность (абс) решения уравнения K*V=P (по узловым силам: K*V-P)
(K- матрица жесткости конструкции, V- вектор узловых перемещений,
P- вектор узловых сил. Размерность векторов=3*N где N - число узлов.
-9,305E-016 0 0
2,22E-015 -1,778E-016 4,337E-018
-3,551E-015 2,664E-015 -2,082E-017
-1,343E-015 -1,887E-015 8,674E-019
0 0 0
-1,443E-015 9,992E-016 0
1,421E-015 -1,735E-018 3,469E-018
0 -1,735E-018 -8,674E-019
0 0 0
Р Е З У Л Ь Т А Т Ы :
Узловые перемещения:
(горизонтальн. вертикальн. поворот)
1 24,715 0 0
2 5,5056 7,6852 -6,3166
3 -0,50609 -4,3341 -6,9153
4 -4,5794 -2,2923 5,3422
5 0 0 0
6 6,9833 -19,319 0
7 6,9802 -0,0078664 8,1111
8 -4,5716 -0,0036266 -0,37537
9 0 0 0
ВНУТРЕННИЕ СИЛОВЫЕ ФАКТОРЫ В ЭЛЕМЕНТАХ :
Узлы Mi Mj Qi Qj Ni Nj 2 1 5,659 0 -1,051 -1,051 2,627 2,627 2 3 6,791 -9,468 -7,271 -7,271 -8,108 -8,108 3 4 -4,125 2,589 19,77 -13,77 -20,3 -20,3 4 5 -3,411 -1,367 0,9141 0,9141 -10,52 -10,52 3 6 -9,343 0 15,36 -7,002 -11,47 -11,47 7 6 14,27 0 -17,13 2,867 -15,39 -15,39 7 8 -18,27 12,61 10,29 10,29 -14,13 -14,13 8 9 5,608 -9,233 -1,42 -13,42 -18,13 -18,13 4 8 0 0 0 0 15,71 15,71
Пример 2. Отчет о расчете рамы 2 ( 1122 узла, 2121 элемент)
Файл данных: Setka11x102_2.dat. Исходные данные:
Проверка решения (уравнения равновесия )
Заголовок: Данные генерированы программой "Сетка" Число опор = 11 Число типов жестк. = 1 Число элем с распр.нагр. = 0 Число элементов = 2121 Число узлов = 1122 Число закреплений = 33
Известные узловые перемещения:
№ узла перемещ. величина
1 гориз. 0
1 вертик. 0
1 поворот 0
2 гориз. 0
2 вертик. 0
2 поворот 0
. . . . . . . . .
11 гориз. 0
11 вертик. 0
11 поворот 0
Характеристики узлов:
№ узла X Y Fx Fy M
1 0 0 0 0 0
2 3 0 0 0 0
3 6 0 0 0 0
4 9 0 0 0 0
5 12 0 0 0 0
6 15 0 0 0 0
7 18 0 0 0 0
8 21 0 0 0 0
9 24 0 0 0 0
10 27 0 0 0 0
11 30 0 0 0 0
12 0 3 0 0 0
. . . . . . . .
1107 18 300 0 0 0
1108 21 300 0 0 0
1109 24 300 0 0 0
1110 27 300 0 0 0
1111 30 300 0 0 0
1112 0 303 0 0 0
1113 3 303 0 0 0
1114 6 303 0 0 0
1115 9 303 0 0 0
1116 12 303 0 0 0
1117 15 303 0 0 0
1118 18 303 0 0 0
1119 21 303 0 0 0
1120 24 303 0 0 0
1121 27 303 0 0 0
1122 30 303 -10 0 0
Таблица типов жесткости:
№ типа Площадь Мом.инерции Модуль Е
1 0,002 2E-006 2E008
Характеристики элементов:
№ элем. Тип Тип жест №i(нач) №j(кон) A(площ.) Iz(ос мом) qx qy E
1 1 1 1 12 0,002 2E-006 0 0 2E008
2 1 1 2 13 0,002 2E-006 0 0 2E008
3 1 1 3 14 0,002 2E-006 0 0 2E008
.. . . . . . . .
2114 1 1 1114 1115 0,002 2E-006 0 0 2E008
2115 1 1 1115 1116 0,002 2E-006 0 0 2E008
2116 1 1 1116 1117 0,002 2E-006 0 0 2E008
2117 1 1 1117 1118 0,002 2E-006 0 0 2E008
2118 1 1 1118 1119 0,002 2E-006 0 0 2E008
2119 1 1 1119 1120 0,002 2E-006 0 0 2E008
2120 1 1 1120 1121 0,002 2E-006 0 0 2E008
2121 1 1 1121 1122 0,002 2E-006 0 0 2E008
Максимальная абс. погрешность решения СЛАУ = 2,285E-013
Р Е З У Л Ь Т А Т Ы :
Узловые перемещения:
(горизонтальн. вертикальн. поворот)
1 0 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
4 0 0 0
5 0 0 0
6 0 0 0
7 0 0 0
8 0 0 0
9 0 0 0
10 0 0 0
11 0 0 0
12 -0,0078428 -0,00050152 0,0024572
13 -0,007844 -0,00020149 0,001633
14 -0,0078449 -0,00010705 0,0017038
15 -0,0078456 -5,3978E-005 0,001689
16 -0,007846 -2,2636E-005 0,0016878
17 -0,0078461 -2,0228E-008 0,0016869
18 -0,007846 2,2599E-005 0,0016878
19 -0,0078456 5,3953E-005 0,001689
20 -0,0078449 0,00010704 0,0017038
21 -0,007844 0,00020151 0,001633
22 -0,0078428 0,00050158 0,0024572
23 -0,018676 -0,00099525 0,0025996
24 -0,018676 -0,0004042 0,0018455
. . . . . . . . .
1100 -1,3892 0,02238 0,0046238
1101 -1,4047 -0,022374 0,0044703
1102 -1,4047 -0,012626 0,0037803
1103 -1,4047 -0,0068136 0,003268
1104 -1,4047 -0,0034754 0,0029685
1105 -1,4047 -0,0014584 0,0028237
1106 -1,4047 -2,3312E-006 0,0027827
1107 -1,4047 0,001454 0,0028304
1108 -1,4047 0,0034717 0,002982
1109 -1,4047 0,0068114 0,0032883
1110 -1,4047 0,012627 0,0038071
1111 -1,4047 0,022386 0,0045183
1112 -1,4187 -0,022375 0,0040306
1113 -1,4187 -0,012628 0,0032292
1114 -1,4188 -0,0068145 0,0024504
1115 -1,4188 -0,0034759 0,002034
1116 -1,4188 -0,0014586 0,0018271
1117 -1,4188 -2,3478E-006 0,0017691
1118 -1,4189 0,0014541 0,0018355
1119 -1,4189 0,0034721 0,0020507
1120 -1,419 0,0068123 0,0024765
1121 -1,419 0,012629 0,0032591
1122 -1,4191 0,022387 0,004106
ВНУТРЕННИЕ СИЛОВЫЕ ФАКТОРЫ В ЭЛЕМЕНТАХ :
Узлы Mi Mj Qi Qj Ni Nj
1 12 1,436 -0,7809 -0,739 -0,739 -66,87 -66,87
2 13 1,656 -1,221 -0,959 -0,959 -26,86 -26,86
3 14 1,638 -1,183 -0,9403 -0,9403 -14,27 -14,27
4 15 1,642 -1,191 -0,9444 -0,9444 -7,197 -7,197
5 16 1,642 -1,192 -0,9448 -0,9448 -3,018 -3,018
6 17 1,642 -1,193 -0,945 -0,945 -0,002697 -0,002697
7 18 1,642 -1,192 -0,9448 -0,9448 3,013 3,013
8 19 1,642 -1,191 -0,9444 -0,9444 7,194 7,194
9 20 1,638 -1,183 -0,9403 -0,9403 14,27 14,27
10 21 1,656 -1,221 -0,959 -0,959 26,87 26,87
11 22 1,436 -0,7809 -0,739 -0,739 66,88 66,88
12 13 -1,666 1,446 1,037 1,037 -0,1616 -0,1616
13 14 -1,3 1,319 0,873 0,873 -0,1226 -0,1226
14 15 -1,345 1,341 0,8953 0,8953 -0,09067 -0,09067
15 16 -1,343 1,342 0,8949 0,8949 -0,05513 -0,05513
16 17 -1,344 1,344 0,8959 0,8959 -0,01848 -0,01848
17 18 -1,344 1,344 0,8959 0,8959 0,01849 0,01849
18 19 -1,342 1,343 0,8949 0,8949 0,05514 0,05514
19 20 -1,341 1,345 0,8953 0,8953 0,09068 0,09068
20 21 -1,319 1,3 0,873 0,873 0,1226 0,1226
21 22 -1,446 1,666 1,037 1,037 0,1616 0,1616
12 23 0,8851 -0,8471 -0,5774 -0,5774 -65,83 -65,83
13 24 1,525 -1,469 -0,998 -0,998 -27,03 -27,03
14 25 1,481 -1,436 -0,9723 -0,9723 -14,25 -14,25
15 26 1,492 -1,448 -0,9799 -0,9799 -7,198 -7,198
16 27 1,494 -1,45 -0,9814 -0,9814 -3,017 -3,017
17 28 1,495 -1,451 -0,982 -0,982 -0,002697 -0,002697
18 29 1,494 -1,45 -0,9814 -0,9814 3,012 3,012
19 30 1,492 -1,448 -0,9799 -0,9799 7,194 7,194
20 31 1,481 -1,436 -0,9722 -0,9722 14,25 14,25
21 32 1,525 -1,469 -0,998 -0,998 27,03 27,03
22 33 0,885 -0,8471 -0,5774 -0,5774 65,84 65,84
23 24 -1,721 1,52 1,08 1,08 -0,001824 -0,001824
24 25 -1,432 1,439 0,9572 0,9572 -0,01572 -0,01572
. . . . . . . . .
1101 1102 -0,7929 0,6089 0,4673 0,4673 -0,08292 -0,08292
1102 1103 -1,338 1,201 0,8462 0,8462 -0,1555 -0,1555
1103 1104 -1,644 1,564 1,07 1,07 -0,1625 -0,1625
1104 1105 -1,798 1,76 1,186 1,186 -0,1397 -0,1397
1105 1106 -1,86 1,849 1,236 1,236 -0,09892 -0,09892
1106 1107 -1,851 1,863 1,238 1,238 -0,04943 -0,04943
1107 1108 -1,767 1,807 1,191 1,191 0,001719 0,001719
1108 1109 -1,577 1,658 1,078 1,078 0,04538 0,04538
1109 1110 -1,218 1,357 0,8583 0,8583 0,06931 0,06931
1110 1111 -0,6329 0,8226 0,4852 0,4852 0,04005 0,04005
1101 1112 0,2943 -0,4116 -0,2353 -0,2353 -0,2032 -0,2032
1102 1113 0,8764 -1,023 -0,6332 -0,6332 -0,2779 -0,2779
1103 1114 1,359 -1,577 -0,9785 -0,9785 -0,1213 -0,1213
1104 1115 1,633 -1,882 -1,172 -1,172 -0,06867 -0,06867
1105 1116 1,771 -2,037 -1,269 -1,269 -0,0291 -0,0291
1106 1117 1,817 -2,087 -1,301 -1,301 -0,002204 -0,002204
1107 1118 1,785 -2,05 -1,278 -1,278 0,02473 0,02473
1108 1119 1,66 -1,908 -1,19 -1,19 0,0641 0,0641
1109 1120 1,399 -1,616 -1,005 -1,005 0,118 0,118
1110 1121 0,9323 -1,078 -0,6702 -0,6702 0,2663 0,2663
1111 1122 0,3467 -0,4567 -0,2678 -0,2678 0,2292 0,2292
1112 1113 -0,4116 0,1979 0,2032 0,2032 -0,2353 -0,2353
1113 1114 -0,8254 0,6177 0,481 0,481 -0,8685 -0,8685
1114 1115 -0,959 0,848 0,6023 0,6023 -1,847 -1,847
1115 1116 -1,034 0,9789 0,671 0,671 -3,019 -3,019
1116 1117 -1,058 1,042 0,7001 0,7001 -4,288 -4,288
1117 1118 -1,045 1,062 0,7023 0,7023 -5,589 -5,589
1118 1119 -0,9877 1,045 0,6776 0,6776 -6,867 -6,867
1119 1120 -0,8634 0,977 0,6135 0,6135 -8,057 -8,057
1120 1121 -0,6389 0,8476 0,4955 0,4955 -9,062 -9,062
1121 1122 -0,2308 0,4567 0,2292 0,2292 -9,732 -9,732
Верхняя часть конструкции (Масштаб 800%, высота экрана 8000 пикс) :
Нижняя часть конструкции (Масштаб 800%, высота экрана 8000 пикс) :
№ элем Q N M_j плечо M(12)
1 -0,739 -66,87 -0,7809 0 0
2 -0,959 -26,86 -1,221 3 -80,58
3 -0,9403 -14,27 -1,183 6 -85,62
4 -0,9444 -7,197 -1,191 9 -64,773
5 -0,9448 -3,018 -1,192 12 -36,216
6 -0,945 -0,002697 -1,193 15 -0,04046
7 -0,9448 3,013 -1,192 18 54,234
8 -0,9444 7,194 -1,191 21 151,074
9 -0,9403 14,27 -1,183 24 342,48
10 -0,959 26,87 -1,221 27 725,49
11 -0,739 66,88 -0,7809 30 2006,4
М_нагр Сумма
Сумма -10 0,009303 12,3288 -3012,45 3000 -0,11974
Проверка равновесия верхней части рамы:
Скачать документацию (архив MKE_Win2009_DOC.rar 183Кб)
Скачать полный установочный комплект версии free (архив MKE_Win2009free.rar 443Кб).
Однако сейчас и полная версия доступна бесплатно :-)) так что скачивать free смысла мало.
Полная версия ( файлы, инструкция по установке)
Примечание:
Для скачивания: правый щелчок по ссылке, выбрать "Сохранить объект как" и далее - как обычно...
