Υπολογιστής μεθόδου ακαμψίας SkyCiv
Ο υπολογιστής μεθόδου ακαμψίας SkyCiv εφαρμόζει τη μέθοδο ακαμψίας για την επίλυση δομών ενός μέλους εντός επιπέδου (μέλη δοκού και δοκών). Ο Υπολογιστής μήτρας ακαμψίας παρέχει μια ανάλυση του πίνακα ακαμψίας για τοπικούς και παγκόσμιους άξονες. Για στοιχεία δοκού, ο υπολογιστής μεθόδου ακαμψίας θα υπολογίσει τη γνωστή δύναμη, μετατόπιση, και καταχωρήσεις ακαμψίας που αντιστοιχούν σε κάθε βαθμό ελευθερίας με βάση τις ιδιότητες του τμήματος, τα φορτία, και τις οριακές συνθήκες, από αυτό, το εργαλείο θα συγκεντρώσει τη μήτρα και το διάνυσμα και τελικά θα λύσει το σύστημα για να πάρει τις άγνωστες μετατοπίσεις και αντιδράσεις. Η αριθμομηχανή είναι χρήσιμη ως πηγή σύγκρισης για τους πίνακες ακαμψίας που λαμβάνονται κατά την εκμάθηση της μεθόδου ακαμψίας για την επίλυση δομών.
Τι είναι η μέθοδος ακαμψίας?
Για τους δομικούς μηχανικούς η μέθοδος ακαμψίας είναι ένα ζωτικό εργαλείο για τη δομική ανάλυση. Για τον προσδιορισμό των μετατοπίσεων χρησιμοποιείται η μέθοδος ακαμψίας, εσωτερική εστίαση και αντίδραση της δέσμης, δένω, και μέλη πλαισίου σε μια δομή. Η μέθοδος ακαμψίας περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα. Αυτά τα βήματα περιλαμβάνουν:
- Διακριτικοποίηση όπου η κατασκευή χωρίζεται σε «διακριτά» ή μικρότερα στοιχεία όπως δοκούς ή δοκούς.
- Δημιουργία τοπικής μήτρας ακαμψίας όπου δημιουργείται ένας πίνακας ακαμψίας για κάθε στοιχείο.
- Δημιουργία Global Stiffness Matrix όπου ο συνολικός πίνακας ακαμψίας αντιπροσωπεύει ολόκληρη τη δομή.
- Φόρτωση διανυσματικής δημιουργίας όπου οι εξωτερικές δυνάμεις αναπαρίστανται ως διάνυσμα που πρέπει να εφαρμοστούν στη δομή.
- Δημιουργία διανυσμάτων μετατόπισης όπου αρχικά όλες οι μετατοπίσεις θεωρούνται μηδενικές και παριστάνονται σε ένα διάνυσμα.
- Επίλυση Ισορροπίας όπου οι εξισώσεις ισορροπίας προκύπτουν με τον συνολικό πίνακα ακαμψίας, το διάνυσμα μετατόπισης, και το διάνυσμα φορτίου.
- Επίλυση και Αντιδράσεις όπου τα συστήματα των εξισώσεων λύνονται για να ληφθούν μετατοπίσεις είναι κάθε κόμβος και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της αντίδρασης στα στηρίγματα.
Τι είναι η μήτρα ακαμψίας?
Ο πίνακας ακαμψίας είναι ένας πίνακας που αναπαριστά μαθηματικά τη σχέση μεταξύ εφαρμοζόμενων δυνάμεων και μετατοπίσεων που βρίσκονται σε κάθε δομικό στοιχείο. Οι πίνακες ακαμψίας είναι θεμελιώδεις για τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων (ΠΕΝΤΕ) και η μέθοδος ακαμψίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της τοπικής και της παγκόσμιας μήτρας ακαμψίας?
Η τοπική μήτρα ακαμψίας είναι συγκεκριμένη για τα μεμονωμένα στοιχεία μέσα σε μια δομή. Αντίθετα, ο συνολικός πίνακας ακαμψίας ασχολείται με ολόκληρη τη δομή.
Πού να χρησιμοποιήσετε έναν υπολογιστή μεθόδου ακαμψίας?
Οι πίνακες ακαμψίας είναι χρήσιμοι σε ποικίλα περιβάλλοντα μηχανικής. Αυτά τα πλαίσια περιλαμβάνουν:
- Σε δομική μηχανική, Οι πίνακες ακαμψίας χρησιμοποιούνται στην ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (ΑΣΧΗΜΟΣ) να αναλύσει πολύπλοκες δομές και να χωρίσει τη δομή σε μικρότερα στοιχεία μελών. Αυτά μπορούν στη συνέχεια να λυθούν για να προσδιοριστεί η συνολική ακαμψία και η συμπεριφορά μιας κατασκευής.
- Σε αεροδιαστημική μηχανική, Οι πίνακες ακαμψίας είναι χρήσιμοι για την αξιολόγηση της δομικής ακεραιότητας διαφορετικών εξαρτημάτων του αεροσκάφους που είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της ακεραιότητας και της ασφάλειας των εξαρτημάτων του αεροσκάφους κατά τη διάρκεια της πτήσης.
- Σε αυτοκινητοβιομηχανία και μηχανολογία, μια μήτρα ακαμψίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση και ανάλυση εξαρτημάτων συμπεριλαμβανομένων των γραναζιών, ελατήρια, ή κουφώματα.
- Σε πολιτικού μηχανικού, Οι μήτρες FEA και δυσκαμψίας χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της σταθερότητας και της παραμόρφωσης της αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής κατά τη διάρκεια της γεωτεχνικής μηχανικής για δομές θεμελίωσης και τοίχων αντιστήριξης.
Πώς είναι χρήσιμος ένας υπολογιστής μήτρας ακαμψίας?
Ο Υπολογιστής μήτρας ακαμψίας είναι χρήσιμος για μαθητές που μαθαίνουν τη μέθοδο ακαμψίας για την επίλυση δομών, ως πηγή σύγκρισης. Μαζί με το λογισμικό FEA όπως το SkyCiv Structural 3D και χρησιμοποιώντας τον Υπολογιστή Πίνακα Ακαμψίας, οι μαθητές ή οι μηχανικοί μπορούν να υπολογίσουν τον τοπικό και παγκόσμιο πίνακα ακαμψίας καθώς και τον πίνακα μετασχηματισμού κάθε στοιχείου, ώστε να μπορούν να τα συγκρίνουν με αυτό που υπολόγισαν. Ο Υπολογιστής μήτρας ακαμψίας έχει επίσης ένα κουμπί αντιγραφής δίπλα σε κάθε πίνακα στην αναφορά, έτσι ώστε τα αποτελέσματα να μπορούν να επικολληθούν απευθείας σε ένα εξωτερικό υπολογιστικό φύλλο.
Συχνές ερωτήσεις αριθμομηχανής
Ποιες δυνάμεις υποστηρίζονται από τον υπολογιστή μήτρας ακαμψίας?
Η αριθμομηχανή υποστηρίζει μόνο κατακόρυφα σημειακά φορτία, αλλά μπορεί εύκολα να επεκταθεί σε άλλα φορτία εφαρμόζοντας τις σταθερές δυνάμεις για κάθε βαθμό ελευθερίας, η συναρμολόγηση και η λύση παραμένουν ίδια.
Υποστηρίζει η αριθμομηχανή πολυμελείς δομές;?
Οχι, ο υπολογιστής μεθόδου ακαμψίας SkyCiv υποστηρίζει μόνο μονομελείς δομές από τώρα.
Μπορώ να αντιγράψω τους πίνακες σε ένα υπολογιστικό φύλλο για σύγκριση?
Ναί, δίπλα σε κάθε πίνακα στην αναφορά, υπάρχει ένα κουμπί αντιγραφής μήτρας που θα αντιγράψει τη μήτρα στο πρόχειρο.
Μπορώ να λύσω μια πλήρη δομή χρησιμοποιώντας αυτό?
Ναί, για στοιχεία ενός πλαισίου.
Μπορώ να λύσω ζευκτά με αυτό?
Οχι, το SkyCiv Stiffness Method Calculator θα παρέχει μόνο τους τοπικούς και παγκόσμιους πίνακες ακαμψίας του μέλους.
Ποιες διατομές υποστηρίζονται?
Το SkyCiv Stiffness Matrix Calculator υποστηρίζει το Rectangular, Εγκύκλιος, I-Shape και Custom (απαιτεί απευθείας είσοδο στην περιοχή και αδράνεια) διατομές.
Μπορώ να βρω τη μήτρα ακαμψίας για κεκλιμένα μέλη?
Ναί, χρειάζεται μόνο να ορίσετε την κλίση του μέλους αριστερόστροφα σε σχέση με τον ορίζοντα.
