تحلیل قاب دو بعدی با سقف شیبدار به روش المان محدود
با بکارگیری روش اجزا محدود پروژه ای با موضوع تحلیل ماتریسی قاب دو بعدی با سقف شیبدار با نرم افزار متلب را که برگرفته از ابتدای فصل ۴ صفحه ۱۰۷ تا ۱۱۸ کتاب به زبان انگلیسی با موضوع مقدمه ای بر اجزا محدود با بکارگیری نرم افزار متلب و آباکوس می باشد که این کتاب را می توانید از لینک مربوطه در متن پروژه یا از قسمت دانلود کتاب ها دریافت نمایید.
توضیح در مورد پروژه
- در کدنویسی برای قاب ها از ترکیب کدنویسی برای تحلیل خرپا ها و تیر ها است که تفاوت عمده آنها در ابعاد ماتریس ها است.
- برای اندازه گیری طول از میلی متر و نیرو از نیوتن استفاده شده است.
- یک المان تیر-ستون دارای سه درجه آزادی به صورت افقی در امتداد محور X، عمودی در امتداد محور Y و چرخش حول محور Z که عمود بر محور XY است.
- مطابق شکل ارائه شده گره های شماره یک و پنج کاملاً ثابت می باشند به ایتن دلیل پای ستون به صورت گیردار در نظر گرفته شده است. با این وجود در گره های شماره یک و پنج به دلیل ثابت بودن با عدد صفر نشان داده می شوند، گره های شماره ۲ ، ۳ و ۴ آزاد می باشند که درجه آزادی آنها با نماد u ، v و θ نمایش داده شده است و با عدد یک آزاد بودن گره ها در هر جهت شناسایی و مشخص شده است.
- تعداد کل درجه های آزاد فعال قاب موردنظر برابر ۹ عدد است.
مشخصات قاب دو بعدی شیبدار
- سطح مقطع هر تک تک المان ها برابر ۵۲۱۰ میلی متر مربع در نظر گرفته شده است.
- ممان اینرسی برای هر یک از المان ها برابر ۷^۱۰*۸٫۶۴ میلی متر به توان ۴ می باشد.
- مدول الاستیسیته هر المان برابر ۲۰۰۰۰۰ مگاپاسکال در نظر گرفته شده است.
- دهانه قاب ۱۲ متر است، ارتفاع قاب در قسمت وسط دهانه ۶ متر و در کناره ها برابر ۵ متر است که در اطلاعات ورودی نرم افزار این اعداد به میلی متر ارائه شده است.
فایل کدنویسی شده پروژه
فایل های کدنویسی شده برای این پروژه از ۹ قسمت مجزا تشکیل شده است که در نهایت باهم در ارتباط هستند، از میان آنها یک فایل با پسوند frame.m به صورت اصلی بوده که برای خروجی گرفتن از پروژه آن را اجرا می نماییم در نهایت فایلی در نوت پد با پسوند txt مطابق کد نویسی زیر در کنار سایر فایل ها ایجاد می شود.
خروجی پروژه پس از اجرا
File:frame_problem1_results.txt
******* PRINTING MODEL DATA **************
————————————————
Number of nodes: ۵
Number of elements: ۴
Number of nodes per element: ۲
Number of degrees of freedom per node: ۳
Number of degrees of freedom per element: ۶
————————————————
Node X Y
۱, ۰۰۰۰٫۰۰ ۰۰۰۰٫۰۰
۲, ۰۰۰۰٫۰۰ ۵۰۰۰٫۰۰
۳, ۶۰۰۰٫۰۰ ۶۰۰۰٫۰۰
۴, ۱۲۰۰۰٫۰۰ ۵۰۰۰٫۰۰
۵, ۱۲۰۰۰٫۰۰ ۰۰۰۰٫۰
————————————————
Element Node_1 Node_2
۱, ۱, ۲
۲, ۲, ۳
۳, ۳, ۴
۴, ۴, ۵
————————————————
Element E A I
۱, ۲۰۰۰۰۰, ۵۲۱۰ ۸٫۶۴e+007
۲, ۲۰۰۰۰۰, ۵۲۱۰ ۸٫۶۴e+007
۳, ۲۰۰۰۰۰, ۵۲۱۰ ۸٫۶۴e+007
۴, ۲۰۰۰۰۰, ۵۲۱۰ ۸٫۶۴e+007
————————————————
————-Nodal freedo————-
Node disp_u disp_u Rotation
۱, ۰, ۰, ۰
۲, ۱, ۲, ۳
۳, ۴, ۵, ۶
۴, ۷, ۸, ۹
۵, ۰, ۰, ۰
—————————————————–
—————–Applied joint Loads————
Node load_X load_Y Moment
۱, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۲, -۵۹۹۹٫۹۹, ۳۵۹۹۹٫۹۳, ۳۷۰۰۰۰۰۰٫۰۰
۳, -۱۱۹۹۹٫۹۸, ۰۰۰۰٫۰۰, -۷۴۰۰۰۰۰۰٫۰۰
۴, -۵۹۹۹٫۹۹, -۳۵۹۹۹٫۹۳, ۳۷۰۰۰۰۰۰٫۰۰
۵, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
————————————————–
Total number of active degrees of freedom, n = 9
————————————————–
******* PRINTING ANALYSIS RESULTS ************
———————————————————————————————-
Global force vector F
-۵۹۹۹٫۹۹
۳۵۹۹۹٫۹
۳٫۷e+007
-۱۲۰۰۰
۰
-۷٫۴e+007
-۵۹۹۹٫۹۹
-۳۵۹۹۹٫۹
۳٫۷e+007
—————————————————–
Displacement solution vector: delta
-۲۵٫۰۳۱۵۹
۰٫۱۶۳۶۳
۰٫۰۰۷۱۲
-۲۵٫۰۴۱۱۹
۰٫۰۰۰۰۰
-۰٫۰۰۶۸۶
-۲۵٫۰۳۱۵۹
-۰٫۱۶۳۶۳
۰٫۰۰۷۱۲
Nodal displacements
Node disp_x disp_y rotation
۱, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000
۲, -۲٫۵۰۳۱۶e+001, ۱٫۶۳۶۳۰e-001, ۷٫۱۱۹۱۲e-003
۳, -۲٫۵۰۴۱۲e+001, ۷٫۹۸۵۱۵e-015, -۶٫۸۵۵۰۸e-003
۴, -۲٫۵۰۳۱۶e+001, -۱٫۶۳۶۳۰e-001, ۷٫۱۱۹۱۲e-003
۵, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000
——————————————————
Members actions in local coordinates
elemen fx1 fy1 M1 fx2 Fy2 M2
۱, -۳۴۱۰۰٫۶ -۱۱۹۹۹٫۹ -۵۴۶۰۳۶۲۶٫۵ ۳۴۱۰۰٫۶ ۱۱۹۹۹٫۹ -۵۳۹۶۲۴۹٫۹
۲, ۶۲۳۰٫۶ -۳۵۶۰۹٫۴ ۵۳۹۶۲۴۹٫۹ -۶۲۳۰٫۶ -۳۷۳۸۳٫۶۴ -۰٫۰
۳, -۶۲۳۰٫۶ ۳۷۳۸۳٫۶ ۰٫۰ ۶۲۳۰٫۶ ۳۵۶۰۹٫۴ ۵۳۹۶۲۴۹٫۹
۴, ۳۴۱۰۰٫۶ -۱۱۹۹۹٫۹۷ -۵۳۹۶۲۴۹٫۹ -۳۴۱۰۰٫۶ ۱۱۹۹۹٫۹۷ -۵۴۶۰۳۶۲۶٫۵
——————————————————
Members actions in global coordinates
element fx1 fy1 M1 fx2 Fy2 M2
۱, ۱۱۹۹۹٫۹ -۳۴۱۰۰٫۵ -۵۴۶۰۳۶۲۶٫۵ -۱۱۹۹۹٫۹ ۳۴۱۰۰٫۵۵۲۹, -۵۳۹۶۲۴۹٫۹
۲, ۱۱۹۹۹٫۹ -۳۴۱۰۰٫۵ ۵۳۹۶۲۴۹٫۹ ۰٫۰ -۳۷۸۹۹٫۶ -۰٫۰
۳, ۰٫۰ ۳۷۸۹۹٫۳ ۰٫۰۰۰۰, ۱۱۹۹۹٫ ۳۴۱۰۰٫۵۵۲۹, ۵۳۹۶۲۴۹٫۹
۴, -۱۱۹۹۹٫۹ -۳۴۱۰۰٫۵ -۵۳۹۶۲۴۹٫۹ ۱۱۹۹۹٫۹ ۳۴۱۰۰٫۶ -۵۴۶۰۳۶۲۶٫۵
مشاهده ویدئو در این باره