Простое программное обеспечение для расчёта деревянных конструкций на прочность?

А ещё, если вы чувствуете в себе смелость:
http://frame3dd.sourceforge.net/
Frame3DD — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для статического и динамического анализа конструкций из 2D- и 3D-рам и ферм.

Воспользуйтесь калькуляторами Канадского лесного совета:
http://www.cwc.ca/index.php/en/resources/electronic-tools

Надеюсь, это поможет!

Похоже, вам нужна такая программа, как Sketchup, в которой можно создать 3D-модель конструкции, а затем нажать кнопку Analyze! и получить информацию об общей структурной целостности. Такой программы не существует.

Во-первых, любой программный пакет, способный выполнять более сложные задачи, чем обработка одного луча или чего-то подобного, вероятно, будет слишком сложным для использования без обучения или опыта.

Но что ещё важнее, вам нужно знать, какой анализ вы хотите провести, чтобы программа была вам полезна и вы могли получить от неё нужные ответы. Например: хотите ли вы проверить устойчивость к поперечному скручиванию? Устойчивость Эйлера? Разрушение при сдвиге блока? Точно ли вы смоделировали точки крепления? Какие нагрузки вы применили и в каком направлении? Какие допущения вы сделали при моделировании точек контакта с окружающей средой? Важно ли смоделировать напряжение в крепёжных элементах?

Конечно, вы можете найти инструменты, которые выполнят определённый набор вычислений, как указано в ссылке @Ecnerwal. Но они очень узкоспециализированные и требуют, чтобы вы уже знали, какой тип вычислений вас интересует. Кроме того, они, вероятно, потребуют от вас упростить задачу, чтобы сосредоточиться на интересующем вас аспекте.

Я думаю, что кровать-чердак размера «кинг-сайз» — это интересная идея, и мне нравится следить за вашими успехами, но я беспокоюсь, что это может оказаться слишком масштабным проектом для новичка в сфере «сделай сам». Кровать размера «кинг-сайз» с матрасом и людьми на ней может быть очень тяжёлой (я бы рассчитывал как минимум на 450 кг веса... а лучше больше). Кроме того, поднятие кровати над полом создаёт множество дополнительных технических проблем и рисков для безопасности.

Если вы действительно хотите довести этот проект до конца, позвольте мне дать вам несколько общих рекомендаций по обеспечению стабильности:

• Рассчитывайте на большой вес. Больше, чем вы думаете. Однажды ваши дети-подростки заберутся туда со всеми своими друзьями, с сумками для книг весом 20 фунтов и двумя вашими золотистыми ретриверами.
• Помимо веса, подумайте о том, как конструкция может разрушиться, приняв форму трапеции. Для такой конструкции в форме куба возможны три варианта разрушения в форме трапеции. (Вероятно, проще всего будет установить диагональные распорки во всех трёх направлениях.)
• Я бы не стал слишком сильно (или вообще не стал бы) полагаться на стены как на опору, если только вы не знаете, что там за ними. Стандартная стена с каркасом 2x4 не будет достаточно прочной даже для того, чтобы предотвратить боковое обрушение.
• После того как вы закончите, регулярно проверяйте стыки в течение нескольких месяцев, пока не убедитесь, что конструкция не расходится.

Если не считать того, что я знаю об их существовании, то в конце спектра деньги не проблема я нечасто бываю, а за программное обеспечение, насколько мне известно, можно легко заплатить больше 250 000 долларов.

Для практического применения, когда правильным ответом будет не «наймите инженера-строителя и пусть он/она занимается программным обеспечением» (или станьте таким инженером, если вам это интересно), вам нужно достаточно хорошо разбираться в их терминологии, чтобы пользоваться упрощёнными таблицами и калькуляторами, которые можно найти в разных источниках.

1. Целый набор калькуляторов от Cornell
2. Калькулятор для деревянных балок
3. Ещё один калькулятор для деревянных балок

Я думаю, что все эти (или большинство из них) включают в себя коэффициент запаса прочности либо в качестве ограничения на входе, либо в качестве результата на выходе. Как правило, нагрузку необходимо рассчитывать самостоятельно по формуле (фунты на квадратный фут X квадратные футы, поддерживаемые балкой), хотя некоторые калькуляторы сделают это за вас. Обратите внимание на то, указано ли число с учётом коэффициента запаса прочности или без него. Помните, что древесина — это неоднородный материал, и если вы используете кусок дерева с дефектом, который подвергается нагрузке, он может не выдержать того, что предполагают калькуляторы, основанные на идеализированной древесине и предположении, что вы бы отказались от такого дерева или использовали его так, чтобы дефект не подвергался нагрузке.

Что касается конкретной части вопроса, в которой вы упоминаете «развитие интуиции», то здесь можно многое сказать о создании небольших моделей (чем точнее модель, тем точнее будет полученная интуиция) и доведении их до состояния, в котором они перестают работать. Возьмите пару пакетов палочек для мороженого и шпателей (или и то, и другое может называться «палочками для рукоделия») и сделайте несколько кучек из сломанных палочек.