Υπολογιστής μεθόδου ακαμψίας SkyCiv

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:

• Διακριτοποίηση όπου η δομή χωρίζεται σε «διακριτά» ή μικρότερα στοιχεία όπως δοκοί ή ζευκτά.
• Δημιουργία τοπικής μήτρας ακαμψίας όπου δημιουργείται ένας πίνακας ακαμψίας για κάθε στοιχείο.
• Global Stiffness Matrix Δημιουργία όπου η καθολική μήτρα ακαμψίας αντιπροσωπεύει ολόκληρη τη δομή.
• Δημιουργία διανύσματος φορτίου όπου οι εξωτερικές δυνάμεις αναπαρίστανται ως διάνυσμα που θα εφαρμοστούν στη δομή.
• Διάνυσμα μετατόπισης Δημιουργία όπου αρχικά όλες οι μετατοπίσεις θεωρούνται μηδενικές και αντιπροσωπεύονται 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.

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.

Η τοπική μήτρα ακαμψίας είναι συγκεκριμένη για τα μεμονωμένα στοιχεία μέσα σε μια δομή. Αντίθετα, ο συνολικός πίνακας ακαμψίας ασχολείται με ολόκληρη τη δομή.

Οι πίνακες ακαμψίας είναι χρήσιμοι σε ποικίλα περιβάλλοντα μηχανικής. Αυτά τα πλαίσια περιλαμβάνουν:

• Στη 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.
• Στην 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.
• Στην αυτοκινητοβιομηχανία και τη μηχανολογία, μια μήτρα ακαμψίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση και ανάλυση εξαρτημάτων συμπεριλαμβανομένων των γραναζιών, ελατήρια, ή κουφώματα.
• Στην πολιτική μηχανική, 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.

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.