مشخصات این فایل
عنوان: تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)
فرمت فایل: word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 40
این مقاله درمورد تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM) می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)
بررسی فیزیکی شیوه جدا سازی مکانی از نوع تفکیک ذره محدود
یک استفاده متداول از FEM (شیوه جداسازی مکانی ذره محدود) شبیه ساز سیستم های فیزیکی می باشد. این کار لازم است که توسط الگوها انجام شود.
بنابراین این فرآیند ، اغلب شبه سازی بر پایه مدل (الگو) نامیده می شود. آن فرآیند در شکل 2-1 نمایش داده شده است. آن قسمت مرکزی ، سیستم فیزیکی است که باید از آن الگو برداری صورت گیرد. بنابراین این قالب ، FEM فیزیکی نامیده می شود.
فرآیندهای مطلوب ساختن و جداسازی به طور همزمان انجام می شوند تا باعث پیدایش آن مدل مجزا گردند. مرحله جواب (راه حل) توسط یک حل کننده معادله صورت می گیرد که این حل کننده معادله جواب یا جوابهی مجزایی را بیان می کند.
شکل 2-1 همچنین یک الگوی مطلوبی را از نظر علم ریاضی نشان می دهد.
این می تواند به عنوان محدود پیوسته الگوی مجزا نشان داده می شود.
برای تعدادی از سیستم های فیزیکی ، به ویژه انهایی که با زمینه های پیوسته به صورت مطلوب الگوبرداری شده اند این مرحله مفید می باشد. برای سیستم های فیزیکی دیگر به مانند سیستم های مهندسی پیچیده این مرحله مهم محسوب نمی شود. .....(ادامه دارد)
- تأثیر مشترک شیوه جداسازی مکانیذره- محدود از طریق فیزیکی و محاسباتی
آن ترتیب ها و توالی های معمول ذکر شده محدود و به صورت خاص نمی باشند بلکه تکمیل کننده یکدیگرند. این تأثیر مشترک یکی از دلایلی است که در آن سوی قدرت و پذیرش این روش قرار دارد. چنین تأثیر متقابل دقیقاً یک نظر جدید محسوب نمی شود. بدین ترتیب که: مردان و اشخاص با تجربه به مانند مورچه ها هستند آنها فقط به جمع آوری و استفاده از آن می پردازند.
اما افرادی که دارای استدلال می باشند به عنکبوتها شباهت دارند یعنی تارها را از ماده خودشان درست می کنند.
اما زنبور از یک حالت حد وسط استفاده می کنند یعنی ماده خودش را از گلهای باغ و مزارع جمع آوری می کند با این حال آن ماده را با استفاده از قدرت خودش تغییر اساسی داده و قابل هضم می سازد.
از لحاظ تاریخی، شیوه جداسازی مکان ذره محدود از لحاظ فیزیکی اولین روشی بود که جهت الگو بردری از سیستم های فیزیکی پیچیده مانند هواپیما توسعه یافت. که این مطلب در 7-1 اشاره شده است.....(ادامه دارد)
توضیح فیزیکی روش FEM
توضیح فیزیکی این روش بر روی آن نمودار گردش کار که در شکل 2-1 مشخص است توجه دارد. از طریق استفاده گسترده از این الگو در زمینه مکانیک ساختاری این تفسیر شکل گرفته است.
این ارتباط تاریخی در استفاده از واژه های ساختاری مانند سختی ماتریس و بردار نیرو و درجات آزادی انعکاس می یابد. این لغات و اصطلاحات فنی برای استفاده های غیرساختاری موجود می باشد. مفهوم اصلی در نفسیر فیزیکی این روش (شیوه FEM) واژه جداسازی و تفکیک یک سیستم مکانیکی پیچیده به قطعات ساده تر و قابل انفصال می باشد که اجسام محدود نامیده می شوند. پاسخ مکانیکی یک ذره براساس شمار محدودی از حداقل تعداد متغیرهای مستقل مانند فشار و گرما و نسبت این متغیرها در یک سیستم (درجات آزادی) مشخص می شود.
این درجات آزادی به مانند یک مجموعه از گره ها (نقاط احتمالی) دارای مقادیر نامشخص معرفی می شوند. پاسخ آن ذره به وسیله معادلات جبری که از مباجث تجربی یا مباحث مربوط به علم ریاضی ساخته شده اند مشخص می شود.
پاسخ یا واکنش سیستم اصلی از روش عکس العمل الگوی مجزا تعیین می شود.
عکس العمل الگوی مجزا با ارتباط با مجموعه ای از تمام اجزا یا از طریق اجتماع مجموعه ای از کل اجزا به وجود می آید. معنی و مفهوم از هم گسستگی یک مجموعه وقتی اتفاق می افتد که یک مهندس بسیاری از سیستم های طبیعی و مصنوعی را در نظر می گیرد.
تصور کردن و در نظر گرفتن یک موتور، پل و هواپیما یا اسکلت به عنوان ساختارهایی که از قسمت های ساده تر تشکیل شده اند آسان و طبیعی می باشد. همانطور که در .....(ادامه دارد)
دوران اوج و شکوفایی
دوره بعدی مربوط به دوران اوج استفاده از روش FEM در سال های 1962 تا 1972 است. این دوره یک دوره متفاوت محسوب می شود.
Melosh نشان داد که مدل های منطبق برجانشینی شکلی از اتصال Rayleigh-Ritz بر پایه اصل حداقل انرژی نهفته می باشند. این مقاله مؤثر پیوند سه مسیر تحقیقاتی را مشخص می کند که این سه مسیر تحقیقاتی عبارتند از : فرمول دو جانبه از روش های انرژی که توسط Arggris ارائه شده شیوه استحکام و سختی مستقیم از Turner و طرح های اولیه در مورد هماهنگی و سازگاری بین اجزاء که به عنوان اساس حدود خطا و پیوستگی محسوب می شود.
پیشگامان (به اختصار TCMT) اجزای محدود را به عنوان اجزایی که باعث بهینه سازی قطعات ساختار می شوند در نظر گرفتند. از سال 1963 به بعد یک تفسیر ددو مرحله ای پدیدار می شود که در این تفسیر دو مرحله ، اجزای مجزا ابتدا الگوهای پیوسته را تخمین و برآورد می کنند و سپس به برآورد ساختارهای واقعی می پردازند.
در سالهای اولیه 1960 در پی ارتباط دانشکده Rerkely و شرکت بوئینک Clough ، بکارگیری فرآیند FEM در زمینه مهندسی عمران توسعه یافت. با خواندن مقاله .....(ادامه دارد)
از لحاظ تکنیکی ، تنوع این رویکردها در دو مورد عینی مشترک می باشد :
1- از آنجایی که این تنوع ها شامل قسمت عظیمی از تولید کدهای تجاری می شوند بنابراین ، اجزا باید در داخل برنامه هایی که مرکزیت آنها روش DSM است قرار گیرند و یا اینکه :
2- اجزا به صورت ساده نگهداری می شوند ولی لازم است که هواپیمایی را در زمینه میزان درستی در علوم مهندسی فراهم کنند. این اجزا در مجموع ، اجزای دارای اجزای بالا در سال 1989 نامیده شدند. پاسکال گفت که چیزها همیشه در بهترین حالت خود در آغاز قرار دارند. از لحاظ ظاهری فرآیند FEM مجموعه ای از مدالها و دستوالعمل های گسسته و قابل انفصال می باشد. نبایستی ایراد متوجه خود مدل و الگو شود بلکه مقصر جامعه است که مطالب ذکر شده در آن کتاب را از یکدیگر مجزا می داند.
6-7-1- کتابهای توصیه شده در مورد فرآیند FEM خطی :
صحبت گسترده است به طوری که بیش از 200 کتاب درسی و کتابهای مستقل از سال 1967 تاکنون منتشر شده اند. بعضی کتابهای توصیه شده برای خوانندگان علاقه مند به مطالعات بیشتر درباره فرآیند FEM خطی به صورت زیر مطرح می شوند :
1- کتاب مرجع درباره سطح اصول اولیه از Ziwnkiewicz و Taylor
این مجموعه 2 جلدی ، در واقع کتابی جامع تر از چاپ قبلی می باشد. اساسً یک دایره المعارف حجم گسترده ای از استفاده های FEM را علاوه بر فهرست جامعی از منابع شامل می شود. در حالی که در یک کتاب درسی یا یک کتاب دیگر چنین چیزی صدق نمی کند. ایراد مجموعه های قبلی در واقع مربوط به غیر دقیق بودن آنها درباره علم ریاضی بود که عمده این مشکلات در چاپ جدید برطرف شد. اخیراً چاپ پنجم یک مجموعه 2 جلدی از این کتاب عرضه شده است.
2- کتاب درسی درباره اوصل اولیه : نوشته Cook ، Malkas و Taylor
چاپ سوم این کتاب ، اگرچه در مقایسه با کتاب مرجع Taylor و Zienkiewicz از نظر مطالب سطحی تر به نظر می رسد با این حال در محدوده خود جامع می باشد. چاپ چهارم این کتاب نیز اخیراً عرضه شده است.
3- سطح متوسط از Hughes : خوانده این کتاب باید از لحاظ درک ریاضی دارای مهارت گسترده ای باشد. اخیراً این کتاب دوباره منتشر شده است که چاپ مجدد این کتاب مربوط به سال 2000 می باشد. .....(ادامه دارد)
بخشی از فهرست مطالب مقاله تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)
استاتیک در برابر دینامیک :
خطی در برابر غیر خطی :
4-1-1) شیوه های جداسازی
5-1-1) شکلهای متفاوت FEM:
1-بررسی فیزیکی شیوه جدا سازی مکانی از نوع تفکیک ذره محدود
2-3-1- بررسی روش جداسازی مکانی ذره محدود از لحظ علم ریاضی
3-3-1- تأثیر مشترک شیوه جداسازی مکانیذره- محدود از طریق فیزیکی و محاسباتی
-1- تعابیر و تفاسیر مربوط به روش حجم محدود
1-4-1- توضیح فیزیکی روش FEM
-4-1- تفسیر روش جسم محدود از لحظ علم ریاضی
-7-1- چه کسی اجزای محدود را اخنراع کرد؟
3-7-1- دوران اوج و شکوفایی
-7-1- استحکام و تثبیت :
-7-1- رجوع به اوصل اولیه :
7-7-1- زبانهای برنامه نویسی Hastala Vista Fortran :
دانلود مقاله تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)