Bài giảng Thiết kế trên máy vi tính - Trường ĐH Phạm Văn Đồng

Bài giảng Thiết kế trên máy vi tính là học phần khối kiến thức cơ sở, học phần này trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về thiết kế và tính toán trên máy vi tính.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thiết kế trên máy vi tính - Trường ĐH Phạm Văn Đồng BÀI GIẢNG THIẾT KẾ TRÊN MÁY VI TÍNH Nguyễn Quận (CB) – Trần Văn Thùy Khoa Kỹ thuật – Công nghệ TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ -------o0o-------- BÀI GIẢNG THIẾT KẾ TRÊN MÁY VI TÍNH Bậc: Đại học – Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ khí Nguyễn Quận (Chủ biên) – Trần Văn Thùy  i MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................... i LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................... v Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH ............................. 1 1.1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ TRÊN MÁY TÍNH .................................... 1 1.2 CÁC BÀI TOÁN TRONG KỸ THUẬT ..................................................... 2 1.2.1 Khái niệm chung ................................................................................... 2 1.2.2 Một số ví dụ về các bài toán trong kỹ thuật .......................................... 3 1.3 PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN (FEM) ........................................ 4 1.3.1 Tổng Quan ............................................................................................. 4 1.3.2 Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite elemetn method - FEM) ........... 5 1.3.3 Các bước tổng quát trong FEM ............................................................. 6 1.3.4 Ứng dụng của FEM ............................................................................. 13 1.3.5 Ưu điểm của FEM ............................................................................... 16 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1........................................................................... 16 1.5 CÂU HỎI ÔN TẬP .................................................................................... 16 Chương 2 PHƯƠNG PHÁP MA TRẬN ĐỘ CỨNG .......................................... 17 2.1 GIỚI THIỆU .............................................................................................. 17 2.2 ĐỊNH NGHĨA MA TRẬN ĐỘ CỨNG ..................................................... 17 2.3 XÂY DỰNG MA TRẬN ĐỘ CỨNG CHO PHẦN TỬ LÒ XO .............. 18 2.4 LẮP GHÉP MA TRẬN ĐỘ CỨNG CHO HỆ LÒ XO ............................. 24 2.4.1 Lắp ghép ma trận độ cứng bằng quan hệ lực-biến dạng, quan hệ tương thích, và sự cân bằng lực nút ........................................................................ 24 2.4.2 Lắp ghép ma trận độ cứng toàn cục bằng nguyên lý chồng chất ........ 26 2.5 ĐIỀU KIỆN BIÊN ..................................................................................... 27  ii 2.5.1 Điều kiện biên thuần nhất ................................................................... 28 2.5.2 Điều kiện biên không thuần nhất ........................................................ 29 2.6 MỘT SỐ VÍ DỤ ......................................................................................... 30 2.6.1 Ví dụ 1 ................................................................................................. 30 2.6.2 Ví dụ 2 ................................................................................................. 33 2.7 TÓM TẮT CÔNG THỨC CHƯƠNG 2 .................................................... 36 2.8 BÀI TẬP .................................................................................................... 37 Chương 3 BÀI TOÁN KHUNG GIÀN ............................................................... 39 3.1 GIỚI THIỆU .............................................................................................. 39 3.2 THIẾT LẬP MA TRẬN ĐÔ CỨNG PHẦN TỬ THANH TRONG HỆ TỌA ĐỘ CỤC BỘ .................................................................................................... 39 3.3 VÍ DỤ BÀI TOÁN THANH ...................................................................... 41 3.4 CHUYỂN VÉC TƠ TRONG HỆ TỌA ĐỘ 2 CHIỀU .............................. 43 3.5 MA TRẬN ĐÔ CỨNG PHẦN TỬ TRONG HỆ TỌA ĐỘ TOÀN CỤC OXY ................................................................................................................. 46 3.6 TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT PHẦN TỬ THANH TRONG MẶT PHẲNG OXY ................................................................................................................. 51 3.7 CÁCH GIẢI GIÀN PHẲNG BẰNG FEM ................................................ 52 3.8 PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG TRONG XÂY DỰNG PHẦN TỬ THANH ............................................................................................................ 56 3.9 PHƯƠNG PHÁP GALERKIN TRONG XÂY DỰNG PHẦN TỬ THANH ............................................................................................................ 65 3.10 TÓM TẮT CÔNG THỨC CHƯƠNG 3 .................................................. 68 3.11 BÀI TẬP .................................................................................................. 69 Chương 4 BÀI TOÁN DẦM ............................................................................... 72 4.1 GIỚI THIỆU .............................................................................................. 72  iii 4.2 MA TRẬN ĐỘ CỨNG CỦA PHẦN TỬ DẦM ........................................ 72 4.2.1 Ma trận độ cứng ...