Yapısal yazılımın esasen nasıl çalıştığını kendinize hiç sordunuz mu?? sadece okumaya devam et, SkyCiv platformunu ve Python programlamayı nasıl kullanabileceğimizi Yapısal Analiz sınıfında geliştirilen bir örnekle bulacaksınız..
Yapısal analize hızlı bir bakış
Yapısal bir analizi çözmek için genellikle mevcut yazılımları kullanırız., kuvvetlerle sonuçlanan, yer değiştirme, stresler, vb. Basit terimlerle, problem aşağıdaki forma düşüyor:F=K∙d
F=K∙d
Nerede:
- F vektör kuvvetleridir
- K yapı sertliğidir
- d yer değiştirme alanıdır
Asıl amaç, sürekli bir yapıyı ayrık hale dönüştürmektir. “parçalar” bir derlemenin ve onu analiz, kuvvetlerin ve yer değiştirmelerin elde edilmesi. Genel bir yol izlenmelidir:
- ön işlem: yapısal analizde ilk adım, yapı verilerini nereden alıyoruz, geometri, malzeme özellikleri, ve küresel olduğunda yüklenir ve sonlandırılır sertlik matrisi inşa edildi.
- İşlem: önceki ifadeyi çözdüğümüz yer, F=K∙d F=K∙d. Lineer denklem sistemini çözmek için genel olarak kabul edilen bazı yöntemler Gauss-Jordan'dır., Gauss elimine etme, vb.
- İşlem sonrası: kuvvetler ve stres açısından sonuçları görüntülemek için son bölüm, Ahşap Yapı için Ulusal Tasarım Spesifikasyonu® standartları.
Düzlemsel çerçeve örneği
Vaka örneği, düzenli bir düzlemsel çerçeveden oluşur (Figür 1).
Figür 1. Yapısal 2B Çerçeve Örneği
Sütunlar için öğenin özellikleri, kirişler, ve malzemeler:
| yapısal eleman | Alan, (mm^2) | Eylemsizlik, (mm^4) |
|---|---|---|
| Sütunlar | 93,000 | 720,000,000 |
| Kirişler | 140,000 | 2,430,000,000 |
beton özellikleri:
- malzeme gücü, f′c=20MPa f′c=20MPa
- Gencin modülü, E=17000MPa E=17000MPa
Python programlama ve SkyCiv Modelleme
Python ve SkyCiv'de modellemeye paralel olarak çalışmaya başlamanın şimdi tam zamanı. Figür 2 giriş verilerini gösterir (düğümler, elementler, özgürlük derecesi, yerel eksen yönü) Python'da geliştirilen kod için. Dosyayı kendiniz kontrol edebilir ve örneği bununla çalıştırabilirsiniz. bağlantı.
Figür 2. Yerel rijitlik matris fonksiyonu
Python dosyası, sınıfta açıklanması ve geliştirilmesi kolay olduğu için işlevsel bir programlama paradigması kullanır.. Bu, bölmek ve fethetmekten ibarettir, kod yapısını ve yöntemlerini modülerleştirme.
Yöntemi kodlarken, en önemlisi, uygulanacak matematiksel formülasyonu tanımlamaktır.. Euler Bernoulli Kirişini kullanacağız:
Değerlerdeki farklılıklar (Python Komut Dosyası ve SkyCiv S3D) küçük, yaklaşık olarak 2.90% ortalama olarak.
2. Eksenel kuvvetler
Figür 5. Çerçeveye geliştirilen eksenel kuvvetler
| Q, kN, SkyCiv | Q, kN, Python Komut Dosyası | (Delta )% |
|---|---|---|
| 109.056 | 109.519 | 0.423 |
| 62.857 | 62.616 | 0.383 |
| 41.589 | 43.252 | 3.845 |
| 13.113 | 11.709 | 10.707 |
| 81.143 | 81.384 | 0.296 |
| 178.944 | 178.480 | 0.2593 |
Değerlerdeki farklılıklar (Python Komut Dosyası ve SkyCiv S3D) küçük, yaklaşık olarak 2.65 % ortalama olarak.
3. Kesme kuvvetleri
Figür 6. Çerçeveye geliştirilen kesme kuvvetleri
| Q, kN, SkyCiv | Q, kN, Python Komut Dosyası | (Delta )% |
|---|---|---|
| 35.318 | 35.039 | 0.790 |
| 35.318 | 35.039 | 0.790 |
| -11.569 | 13.252 | 12.700 |
| -11.569 | 13.252 | 12.700 |
| 62.857 | 62.616 | 0.383 |
| -81.143 | -81.384 | 0.296 |
| 46.199 | 46.903 | 1.501 |
| -97.801 | -97.097 | 0.720 |
| 41.569 | 43.252 | 3.891 |
| 41.569 | 43.252 | 3.891 |
| 54.682 | 54.961 | 0.508 |
| 54.682 | 54.961 | 0.508 |
Değerlerdeki farklılıklar (Python Komut Dosyası ve SkyCiv S3D) küçük, yaklaşık olarak 3.22% ortalama olarak.
4. Eğilme tarzları
Figür 7. Çerçevede geliştirilen anlar
| Q, kN-m, SkyCiv | Q, kN-m, Python Komut Dosyası | (Delta )% |
|---|---|---|
| -130.993 | -133.213 | 1.667 |
| 80.916 | 77.022 | 4.812 |
| 37.358 | 42.713 | 12.537 |
| -32.057 | -36.797 | 12.881 |
| -32.057 | -36.797 | 12.881 |
| -141.776 | -149.400 | 5.103 |
| 43.558 | 34.309 | 21.234 |
| -266.054 | -266.859 | 0.302 |
| 107.639 | 110.109 | 2.243 |
| -141.776 | -149.400 | 5.103 |
| 169.676 | 173.016 | 1.930 |
| -158.415 | -156.749 | 1.052 |
Değerlerdeki farklılıklar (Python Komut Dosyası ve SkyCiv S3D) küçük, yaklaşık olarak 6.81% ortalama olarak.
5. Sonuç
Bu gönderi, SkyCiv platformu yapısal analizdeki güçlü kapasitesi nedeniyle eğitim amaçlı mükemmel bir kaynaktır.. Python programlamayı kullanma ve sonuçları SkyCiv gibi doğru yazılımla karşılaştırma, her mühendislik dersinin temel içeriğine dahil etmesi gereken bir zorunluluktur..
