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Calculadora do método de rigidez SkyCiv

A calculadora do método de rigidez SkyCiv implementa o método de rigidez para resolver estruturas no plano de membro único (membros de viga e treliça). A calculadora da matriz de rigidez fornece um detalhamento da matriz de rigidez para eixos locais e globais. Para elementos de viga, a calculadora do método de rigidez calculará a força conhecida, deslocamento, e entradas de rigidez correspondentes a cada grau de liberdade com base nas propriedades da seção, as cargas, e as condições de contorno, disto, a ferramenta montará a matriz e o vetor e finalmente resolverá o sistema para obter os deslocamentos e reações desconhecidos. A calculadora é útil como fonte de comparação para as matrizes de rigidez obtidas ao aprender o método de rigidez para resolver estruturas.

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Sobre

A calculadora do método de rigidez SkyCiv implementa o método de rigidez para resolver estruturas no plano de membro único (membros de viga e treliça). A calculadora da matriz de rigidez fornece um detalhamento da matriz de rigidez para eixos locais e globais. Para elementos de viga, a calculadora do método de rigidez calculará a força conhecida, deslocamento, e entradas de rigidez correspondentes a cada grau de liberdade com base nas propriedades da seção, as cargas, e as condições de contorno, disto, a ferramenta montará a matriz e o vetor e finalmente resolverá o sistema para obter os deslocamentos e reações desconhecidos. A calculadora é útil como fonte de comparação para as matrizes de rigidez obtidas ao aprender o método de rigidez para resolver estruturas.

Conteúdo

How to use SkyCiv Stiffness Method Calculator

Qual é o método de rigidez?

Para engenheiros estruturais, o método de rigidez é uma ferramenta vital para análise estrutural. O método de rigidez é usado para determinar os deslocamentos, foco interno e reação do feixe, treliça, e membros de estrutura em uma estrutura. O método de rigidez inclui várias etapas. Essas etapas incluem:

  • Discretization where the structure is divided into “discrete” or smaller elements like beams or trusses.
  • Local Stiffness Matrix Creation where a stiffness matrix is created for each element.
  • Global Stiffness Matrix Creation where the global stiffness matrix represents the whole structure.
  • Load Vector Creation where the external forces are represented as a vector to be applied to the structure.
  • Displacement Vector Creation where initially all displacements are assumed to be zero and represented in a vector.
  • Equilibrium Solving where the equilibrium equations are derived with the global stiffness matrix, o vetor de deslocamento, e o vetor de carga.
  • Solving and Reactions where the systems of equations are solved to obtain displacements are each node and then used to determine the reaction at the supports.

O que é uma matriz de rigidez?

A matriz de rigidez é uma matriz que representa matematicamente a relação entre as forças aplicadas e os deslocamentos encontrados em cada elemento estrutural. Matrizes de rigidez são fundamentais para o Método dos Elementos Finitos (CINCO) e o Método da Rigidez.

Qual é a diferença entre a matriz de rigidez local e global?

A matriz de rigidez local é específica para os elementos individuais dentro de uma estrutura. Por outro lado, a matriz de rigidez global trata de toda a estrutura.

Onde usar uma calculadora de método de rigidez?

Matrizes de rigidez são úteis em vários contextos de engenharia. Esses contextos incluem:

  • Em engenharia estrutural, matrizes de rigidez são usadas na análise de elementos finitos (FEIO) para analisar estruturas complexas e dividir a estrutura em elementos de membros menores. Estes podem então ser resolvidos para determinar a rigidez geral e o comportamento de uma estrutura..
  • In aerospace engineering, matrizes de rigidez são úteis para avaliar a integridade estrutural de diferentes componentes da aeronave, o que é fundamental para garantir a integridade e segurança dos componentes da aeronave durante o voo.
  • In automotive and mechanical engineering, uma matriz de rigidez pode ser usada para modelar e analisar componentes, incluindo engrenagens, molas, ou quadros.
  • Na engenharia civil, FEA e matrizes de rigidez são usadas para avaliar a estabilidade e deformação da interação solo-estrutura durante a engenharia geotécnica para estruturas de fundações e muros de contenção.

Como uma calculadora de matriz de rigidez é útil?

A calculadora da matriz de rigidez é útil para alunos que estão aprendendo o método de rigidez para resolver estruturas, como fonte de comparação. Juntamente com o software FEA, como o SkyCiv Structural 3D, e usando a Calculadora da Matriz de Rigidez, estudantes ou engenheiros podem calcular a matriz de rigidez local e global, bem como a matriz de transformação de cada elemento, para que possam compará-las com o que calcularam.. A Calculadora de Matriz de Rigidez também possui um botão de copiar próximo a cada matriz do relatório para que os resultados possam ser colados diretamente em uma planilha externa.

SkyCiv Stiffness Method Calculator FAQ’s

Suas perguntas respondidas

A calculadora suporta apenas cargas pontuais verticais, mas pode ser facilmente extensível a outras cargas, implementando as forças fixas para cada grau de liberdade, a montagem e solução permanecem as mesmas.

Não, a calculadora do método de rigidez SkyCiv suporta apenas estruturas de membro único a partir de agora.

Sim, ao lado de cada matriz no relatório, existe um botão copiar matriz que irá copiar a matriz para a área de transferência.

Sim, para elementos de quadro único.

Não, a calculadora do método de rigidez SkyCiv fornecerá apenas as matrizes de rigidez local e global do membro.

A calculadora de matriz de rigidez SkyCiv suporta retângulo, Circular, Formato I e personalizado (requer entrar na área e inércia diretamente) cruzamentos.

Sim, você só precisa definir a inclinação da barra no sentido anti-horário em relação ao horizonte.

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