Калькулятор метода жесткости SkyCiv
Калькулятор метода жесткости SkyCiv реализует метод жесткости для расчета одноэлементных плоских конструкций. (элементы балок и ферм). Калькулятор матрицы жесткости обеспечивает разбивку матрицы жесткости для локальных и глобальных осей.. Для балочных элементов, калькулятор метода жесткости рассчитает известную силу, смещение, и записи жесткости, соответствующие каждой степени свободы, на основе свойств сечения., нагрузки, и граничные условия, из этого, инструмент соберет матрицу и вектор и, наконец, решит систему, чтобы получить неизвестные смещения и реакции. Калькулятор полезен как источник сравнения матриц жесткости, полученных при изучении метода жесткости для решения конструкций..
Что такое метод жесткости?
Для инженеров-строителей метод жесткости является жизненно важным инструментом структурного анализа.. Метод жесткости используется для определения перемещений, внутренний фокус и реакция луча, ферма, и элементы фрейма в структуре. Метод жесткости включает в себя несколько этапов.. Эти шаги включают в себя:
- Дискретизация когда конструкция разделена на «отдельные» или более мелкие элементы, такие как балки или фермы..
- Создание локальной матрицы жесткости где для каждого элемента создается матрица жесткости.
- Создание глобальной матрицы жесткости где глобальная матрица жесткости представляет всю конструкцию.
- Создание вектора загрузки где внешние силы представлены в виде вектора, приложенного к конструкции..
- Создание вектора смещения где изначально все перемещения считаются равными нулю и представлены в виде вектора.
- Решение равновесия где уравнения равновесия выводятся с помощью глобальной матрицы жесткости, вектор смещения, и вектор нагрузки.
- Решение и реакции где решаются системы уравнений для получения перемещений каждого узла, а затем используются для определения реакции на опорах.
Что такое матрица жесткости?
Матрица жесткости — это матрица, которая математически представляет взаимосвязь между приложенными силами и перемещениями, обнаруженными в каждом элементе конструкции.. Матрицы жесткости имеют основополагающее значение для метода конечных элементов. (ПЯТЬ) и метод жесткости.
В чем разница между локальной и глобальной матрицей жесткости?
Матрица локальной жесткости специфична для отдельных элементов конструкции.. И наоборот, глобальная матрица жесткости касается всей конструкции..
Где использовать калькулятор метода жесткости?
Матрицы жесткости полезны в различных инженерных контекстах.. Эти контексты включают в себя:
- В Строительная инженерия, матрицы жесткости используются в анализе методом конечных элементов. (UGLY) анализировать сложные структуры и делить структуру на более мелкие элементы-члены. Затем их можно решить, чтобы определить общую жесткость и поведение конструкции..
- В аэрокосмическая техника, Матрицы жесткости полезны для оценки структурной целостности различных компонентов самолета, что является ключом к обеспечению целостности и безопасности компонентов самолета во время полета..
- В автомобилестроение и машиностроение, матрицу жесткости можно использовать для моделирования и анализа компонентов, включая шестерни., источники, или рамки.
- В гражданское строительство, Матрицы FEA и жесткости используются для оценки устойчивости и деформации взаимодействия грунта и конструкции при инженерно-геологических работах для конструкций фундамента и подпорных стенок..
Чем полезен калькулятор матрицы жесткости?
Калькулятор матрицы жесткости полезен для студентов, изучающих метод жесткости для решения конструкций., как источник сравнения. Наряду с программным обеспечением FEA, таким как SkyCiv Structural 3D, и с помощью калькулятора матрицы жесткости студенты или инженеры могут рассчитать локальную и глобальную матрицу жесткости, а также матрицу преобразования каждого элемента, чтобы они могли сравнить их с тем, что они рассчитали.. Калькулятор матрицы жесткости также имеет кнопку копирования рядом с каждой матрицей в отчете, чтобы результаты можно было вставить непосредственно во внешнюю электронную таблицу..
Часто задаваемые вопросы о калькуляторе
Какие силы поддерживает калькулятор матрицы жесткости?
Калькулятор поддерживает только вертикальные точечные нагрузки., но его можно легко расширить на другие нагрузки, реализуя фиксированные силы для каждой степени свободы., сборка и решение остаются прежними.
Поддерживает ли калькулятор многочленные структуры??
Нет, Калькулятор метода жесткости SkyCiv на данный момент поддерживает только одноэлементные конструкции..
Могу ли я скопировать матрицы в электронную таблицу для сравнения??
да, рядом с каждой матрицей в отчете, есть кнопка копирования матрицы, которая скопирует матрицу в буфер обмена.
Могу ли я решить полную структуру, используя это?
да, для одиночных каркасных элементов.
Могу ли я решить фермы с помощью этого?
Нет, Калькулятор метода жесткости SkyCiv предоставит только локальные и глобальные матрицы жесткости элемента..
Какие сечения поддерживаются?
Калькулятор матрицы жесткости SkyCiv поддерживает прямоугольные, круговое, I-образная форма и индивидуальный заказ (требует ввода площади и инерции напрямую) поперечные сечения.
Можно ли получить матрицу жесткости наклонных элементов??
да, вам нужно только определить наклон стержня против часовой стрелки относительно горизонта.
