دانلود,بررسی پاورپوینت مدل سازی به روش عناصر محدود,pptx
 
بخشی از مطلب   
 
 
1 رفتار غير¬خطی مصالح
از دلايل ايجاد رفتار غير¬خطي در سازه¬ها، رفتار غير¬خطي مصالح به¬کار رفته در آنها می¬باشد. يکي از شاخص¬هاي مواد جامد، منحني تنش _ کرنش آنها است. با توجه کردن به اين منحني مشخص مي¬شود که با افزايش تنش، شيب نمودار تغيير مي¬يابد. جامدات را مي¬توان به دو دسته شكل¬پذير و شكننده تقسيم¬بندي كرد. در مورد جامدات شكل¬پذير معمولاً با کمي ساده¬سازي مي¬توان منحني تنش _ کرنش مصالح را به دو بخش الاستيک و پلاستيک تقسيم نمود. در بخش الاستيك تنش و كرنش به¬صورت خطي با يكديگر متناسب هستند و در مهندسي معمولاً رفتار مصالح در ناحيه خطي، الاستيك فرض مي¬شود. اما تنش¬ها در ناحيه پلاستيک ارتباط غير¬خطي دارند و غير¬ارتجاعي و ماندگار هستند.
 
3-2-2 رفتار غير¬خطی هندسی
غير¬خطي هندسي عبارت است از تغيير در ماتريس سختي سازه در اثر تغيير¬شكل¬ها و كرنش¬هاي بزرگ كه تابعي از مولفه¬هاي تغيير¬مكاني می¬باشد.
در حقيقت اگر سازه تحت تاثير تغيير¬شکل¬هاي بزرگ قرار گيرد، تغيير هندسه آن مي¬تواند باعث بروز رفتار غير¬خطي در سازه شود. به¬عنوان مثال ميله قلاب ماهي¬گيري تحت اثر بار¬هاي اندک به¬صورت نرم و با سختي کم عمل مي¬کند ولي با افزايش بار اعمال شده ميله به¬شدت تغيير¬شکل مي¬يابد و با افزايش سختي، ميله لنگر قسمت متکي به تکيه¬گاه آن به¬سرعت افزايش مي¬يابد.
 
 
 
3-3 مبانی تحليل صريح 
3-3-1 گام زمانی بحرانی
در روش انتگرال¬گيری زمانی (اختلاف جلو و اختلاف ماقبل)، انتخاب يک گام زمانی مناسب، قطعا مهم می¬باشد. گام¬های زمانی کوچک برای دقت و پايداری جواب¬ها لازم است. طول گام زمانی بوسيله رابطه زير محدود شده است :
∆t≤2/ω_max 
 ω_max    بزرگترين فرکانس زاويه¬ای در شبکه اجزا محدود می¬باشد. اين محدوديت گام زمانی، برای تامين پايداری و اطمينان يافتن از دقت در همه مودهای ارتعاش موردنياز است.
به طور کلی ABAQUS/Explicit به منظور همگرا نمودن راه¬حل¬ها نيازمند افزايش¬هايی از 10000 تا 100000 می¬باشد، اما ارزش محاسباتی در هر افزايش نسبتا کوچک است.
ماکزيمم افزايش زمان استفاده شده در يک تحليل صريح (explicit) با توجه به فرکانس طبيعی سازه محاسبه می¬شود. زمان بارگذاری، بيشتر از 100 برابر فرکانس پايين¬ترين مود در نظر گرفته خواهد شد.
در تحليل غيرخطی، تقسيم بار به قسمت¬های زياد¬شونده، مهم است. بارهای افزايشی می¬توانند بر روی چند گام بارگذاری و يا زيرگام¬های يک بارگذاری تاثير داده شوند. پس از کامل شدن هر قسمت از مراحل آناليز، برنامه، ماتريس سختی را جهت ورود به مرحله بهدی بازنويسی می¬کند.اگر حل مسئله به صورت خالص افزايشی، انجام گيرد، خطاهای انباشته¬ای بوجود می¬آيد. در (شکل 3-1) حل مستقيم در مقايسه با روش نيوتن رافسون آورده شده است.
 
شکل 3-1 : حل مستقيم در مقايسه با روش نيوتن رافسون
برنامه ABAQUS با روش نيوتن رافسون اين خطاها را برطرف می¬کند. قبل از هر مرحله آناليز، در روش تيوتن رافسون، مقدار بار غيرمتعادل حاصل از تفاوت نيروهای داخلی و خارجی محاسبه می¬شود. سپس برنامه يک حل خطی ايجاد می¬کند و مقدار خطا را با حد مجاز کنترل می¬نمايد، اگر معيار همگرايی پذيرفته نشد، مقدار نامتعادل مجددا محاسبه شده و ماتريس سختی بازنويسی می¬شود و يک حل جديد بوجود می¬آيد. اين کار تا جايی که مسئله همگرا شود ادامه پيدا می¬کند.
نحوه بارگذاری در تحليل غيرخطی به صورت¬های مختلفی انجام می¬گيرد. به طور مثال شکل زير تاريخچه بارگذاری را نشان می¬دهد که شامل سه گام بارگذاری است. در گام اول، بارگذاری افزايشی داريم، در گام دوم بار ثابت بوده و در گام سوم بار برداشته می¬شود. همچنين تقسيم گام¬های بارگذاری به صورت-های مختلف، بر اساس مدل مورد نظر می¬باشد. گام¬های بارگذاری در (شکل 3-2) نشان داده شده¬است.