SkyCiv Stijfheidsmethode Calculator
De SkyCiv Stiffness Method Calculator implementeert de stijfheidsmethode voor het oplossen van enkelvoudige structuren in het vlak (balk- en spantleden). De Stijfheidsmatrixcalculator geeft een uitsplitsing van de stijfheidsmatrix voor lokale en globale assen. Voor balkelementen, de stijfheidsmethodecalculator berekent de bekende kracht, verplaatsing, en stijfheidsinvoeren die overeenkomen met elke vrijheidsgraad op basis van de sectie-eigenschappen, de ladingen, en de randvoorwaarden, van deze, het hulpmiddel zal de matrix en de vector samenstellen en uiteindelijk het systeem oplossen om de onbekende verplaatsingen en reacties te verkrijgen. De rekenmachine is nuttig als vergelijkingsbron voor de stijfheidsmatrices die worden verkregen bij het leren van de stijfheidsmethode voor het oplossen van constructies.
Wat is de stijfheidsmethode?
Voor constructeurs is de stijfheidsmethode een essentieel hulpmiddel voor structurele analyse. Voor het bepalen van de verplaatsingen wordt gebruik gemaakt van de stijfheidsmethode, interne focus en reactie van de straal, truss, en framedelen in een constructie. De stijfheidsmethode omvat meerdere stappen. Deze stappen omvatten:
- Discretisatie waarbij de structuur is verdeeld in “discrete” of kleinere elementen zoals balken of spanten.
- Lokale stijfheidsmatrix creëren waarbij voor elk element een stijfheidsmatrix wordt gemaakt.
- Globale creatie van stijfheidsmatrix waarbij de globale stijfheidsmatrix de hele structuur vertegenwoordigt.
- Laad vectorcreatie waarbij de externe krachten worden weergegeven als een vector die op de constructie moet worden toegepast.
- Verplaatsingsvector creatie waarbij aanvankelijk wordt aangenomen dat alle verplaatsingen nul zijn en worden weergegeven in een vector.
- Evenwichtsoplossing waarbij de evenwichtsvergelijkingen worden afgeleid met de globale stijfheidsmatrix, de verplaatsingsvector, en de belastingsvector.
- Oplossen en reacties waar de systemen van vergelijkingen worden opgelost om verplaatsingen te verkrijgen, wordt elk knooppunt gebruikt en vervolgens gebruikt om de reactie op de steunpunten te bepalen.
Wat is een stijfheidsmatrix?
De stijfheidsmatrix is een matrix die wiskundig de relatie weergeeft tussen uitgeoefende krachten en verplaatsingen die in elk structureel element worden aangetroffen. Stijfheidsmatrices zijn van fundamenteel belang voor de Eindige Elementenmethode (VIJF) en de Stijfheidsmethode.
Wat is het verschil tussen de lokale en globale stijfheidsmatrix?
De lokale stijfheidsmatrix is specifiek voor de individuele elementen binnen een constructie. Omgekeerd behandelt de globale stijfheidsmatrix de gehele constructie.
Waar kunt u een stijfheidsmethodecalculator gebruiken??
Stijfheidsmatrices zijn nuttig in verschillende technische contexten. Deze contexten omvatten:
- In bouwtechniek, Stijfheidsmatrices worden gebruikt bij eindige-elementenanalyse (LELIJK) om complexe structuren te analyseren en de structuur in kleinere ledenelementen te verdelen. Deze kunnen vervolgens worden opgelost om de algehele stijfheid en het gedrag van een constructie te bepalen.
- In lucht- en ruimtevaarttechniek, stijfheidsmatrices zijn nuttig om de structurele integriteit van verschillende vliegtuigonderdelen te evalueren, wat essentieel is voor het waarborgen van de integriteit en veiligheid van vliegtuigonderdelen tijdens de vlucht.
- In auto- en machinebouw, een stijfheidsmatrix kan worden gebruikt om componenten, inclusief tandwielen, te modelleren en analyseren, veren, of kozijnen.
- In civiele techniek, FEA- en stijfheidsmatrices worden gebruikt om de stabiliteit en vervorming van de interactie tussen grond en structuur te evalueren tijdens geotechnische engineering voor funderings- en keermuurconstructies.
Hoe is een stijfheidsmatrixcalculator nuttig??
De Stijfheidsmatrixcalculator is handig voor leerlingen die de stijfheidsmethode leren voor het oplossen van constructies, als vergelijkingsbron. Naast FEA-software zoals SkyCiv Structural 3D en het gebruik van de Stiffness Matrix Calculator kunnen studenten of ingenieurs de lokale en globale stijfheidsmatrix berekenen, evenals de transformatiematrix van elk element, zodat ze deze kunnen vergelijken met wat ze hebben berekend. De Stijfheidsmatrixcalculator heeft ook een kopieerknop naast elke matrix in het rapport, zodat de resultaten rechtstreeks in een extern spreadsheet kunnen worden geplakt.
Veelgestelde vragen over rekenmachines
Welke krachten worden ondersteund door de stijfheidsmatrixcalculator?
De rekenmachine ondersteunt alleen verticale puntbelastingen, maar het kan gemakkelijk worden uitgebreid naar andere belastingen door de vaste krachten voor elke vrijheidsgraad te implementeren, de montage en oplossing blijft hetzelfde.
Ondersteunt de rekenmachine structuren met meerdere leden??
Nee, de SkyCiv Stiffness Method Calculator ondersteunt vanaf nu alleen structuren met één lid.
Kan ik de matrices ter vergelijking naar een spreadsheet kopiëren??
Ja, naast elke matrix in het rapport, er is een kopieermatrixknop waarmee u de matrix naar het klembord kunt kopiëren.
Kan ik hiermee een volledige structuur oplossen??
Ja, voor enkele frame-elementen.
Kan ik hier spanten mee oplossen??
Nee, de SkyCiv Stiffness Method Calculator levert alleen de lokale en globale stijfheidsmatrices van het lid.
Welke doorsneden worden ondersteund?
De SkyCiv Stijfheidsmatrixcalculator ondersteunt rechthoekig, Circulaire, I-vorm en maatwerk (vereist om het gebied en de traagheid rechtstreeks te betreden) dwarsdoorsneden.
Kan ik de stijfheidsmatrix voor hellende elementen krijgen??
Ja, u hoeft alleen de helling van het element tegen de klok in te definiëren ten opzichte van de horizon.
