Nghiên cứu lập trình phần tử hữu hạn trên ngôn ngữ Matlab

The Finite element method is one of strong numerical methods that applied in technology problem widely and it is the essence of famous finite element program for example: SAP, ANSYS,… MATLAB is a very strong matrix analysis language and it is interested to apply for solving professional problem by researchers, engineers. This thesis research to apply CALFEM tool to set up finite element program on MATLAB determining the force adjustment of stayed-cable bridge.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu lập trình phần tử hữu hạn trên ngôn ngữ Matlab Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 THE RESEARCHING ABOUT PROGAMMING FINTE ELEMENT ON MATLAB LANGUAGE, APPLY TO FORCE ADJUSTMENT OF CABLE STAYED BRIDGE Đ B GVHD: Đ Bđư . ABSTRACT The Finite element method is one of strong numerical methods that applied in technologyproblem widely and it is the essence of famous finite element program for example: SAP,ANSYS,… MATLAB is a very strong matrix analysis language and it is interested to apply forsolving professional problem by researchers, engineers. This thesis research to apply CALFEMtool to set up finite element program on MATLAB determining the force adjustment of stayed-cablebridge.1. được ứng dụng ,. . Nhiều phần mềm ứng dụng t đã ra đời dựa trên cơ sởphương pháp phần tử hữu hạn như: SAP,MIDAS, ANSYS.... Matlab là một công cụ phầnmềm của MathWork ) có những lợi thế trong kỹ thuật lập trình đáp ứng được những hết sức đa dạng: từ các lĩnh vực kỹ thuật chuyên ngành như điện, điện tử,hống kê, … ,MATLAB . . (Cable Stayed Bridge ForceAdjustment).2. Giới thiệu ”Computer Aided Learning of the FiniteElement Method”, 317 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 : hàm về ma trận, hàm về vật liệu, hàm về phần tử,môi trhàm hệ thống (hàm phân tích tĩnh, phân tích động)3. Cơ sở tính toán của phương pháp PTHH Phương trình cân bằng kết cấu chịu tải trọng ngoài theo phương pháp PTHH [4]: M.U’’(t) + C. U’(t) + K.U (t) = F(t) (1)Trong đó: , ma trận cản của kết cấu. U’’(t), U’ (t), U(t), F(t): Véc tơ gia tốc, vận tốc, chuyển vị nút và véc tơ tải trọngthay đổi theo thời gian. Các ma trận độ cứng, khối lượng, ma trận cản đều là ma trận vuôngđối xứng, chúng được lắp ghép từ các ma trận tương ứng của từng phần tử trong kết cấu. – Trường hợp phân tích tĩnh (Static Analysis): F(t)= F Phương trình (1) trở thành: K. U = F (2) Giải hệ phương trình (2) tìm tất cả các thành phần chuyển vị tại các nút, sau đó tínhnội lực ứng suất cho từng phần tử. – Trường hợp phân tích tần số dao động riêng (Eigen value Annalysis): Khi tải trọng ngoài bằng zero, bỏ qua lực cản của môi trường lúc đó kết cấu daodộng điều hòa chuyển vị của hệ có dạng: U=U. sin( t) và U’’ = -U. 2 . sin( t) (3) 2 -M.U. . sin( t) + K. U. sin( t) = {0} 2. (K - M). U = {0} (4) Giải phương trình (4) bằng phương pháp SUBSPACE sẽ cho các giá trị riêng vàvéc tơ riêng từ đó tính được các tần số riêng (eigen frequencies) và dạng dao động riêng(mode shape) tương ứng. Trong .4.4.1. : [ Y ].{X}+{Y0}+{YII}+{YC}=0 [5] Trong đó: [ Y ]: ma trận ảnh hưởng độ võng, phần tử yij là độ võng tại nút thứ i do lực căngdây tại nút thứ j có giá trị bằng đơn vị gây ra (tương ứng với sơ đồ của hệ ở thời điểm căngdây tại nút thứ j). 318 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 ) {Y0}:vectơ độ võng của hệ xuất phát (A). {YC ). {YII}: Vectơ độ võng do tĩnh tải phần 2 gây ra trong hệ ở trạng thái hoàn chỉnh4.2. ...