Làm cách nào để kết hợp giải phóng khoảnh khắc ở đầu chùm trong công thức FEM?


1

Tôi có một cấu trúc với rất nhiều yếu tố khung cột và khung liên kết. Tôi muốn tính toán độ dịch chuyển, lực lượng thành viên / khoảnh khắc thông qua Phương pháp phần tử hữu hạn.

Vấn đề bây giờ là tôi không biết cách kết hợp đúng cách giải phóng khoảnh khắc ở đầu chùm. Tôi hiểu rằng phát hành khoảnh khắc có nghĩa là ở cuối chùm tia, thời điểm uốn là $ 0 $, nhưng tôi không biết làm thế nào tôi có thể kết hợp mẩu thông tin này (như một điều kiện biên? .?) vào mô hình FEM của tôi.

Tôi biết cách kết hợp hỗ trợ vào mô hình FEM của mình; Tôi chỉ có thể làm cho các điều khoản độ cứng thích hợp có liên quan rất lớn. Nhưng không phát hành khoảnh khắc.

Bất kỳ ý tưởng làm thế nào phát hành khoảnh khắc có thể được xây dựng trong điều khoản phần tử hữu hạn để đạt được kết quả cuối cùng mong muốn?

Chú thích:

Câu hỏi này khác với câu hỏi mà tôi đã hỏi đây , bởi vì người ta hỏi về công thức toán học (nhiều hơn về mức độ khái niệm), trong khi người này hỏi về công thức FEM rõ ràng. Hai cái này có thể liên quan, nhưng để đi từ câu hỏi trước đến câu hỏi này không có nghĩa là tầm thường, và kết nối không dễ nhìn thấy.



1
@Wasabi, tôi không chắc liệu chúng có trùng lặp chính xác không - câu hỏi này hỏi rõ ràng về một công thức FEM rõ ràng, nhưng câu hỏi khác thì không.
Graviton

Câu trả lời cho điều này có phụ thuộc vào chương trình FEM chính xác được sử dụng không? Hay bạn đang hỏi về các điều khoản chung? Nếu nói một cách chung chung, tôi không thấy nó khác với câu hỏi toán học như thế nào.
hazzey

@hazzey, đó là quan điểm của tôi. Cách tiếp cận "chương trình FEM chính xác" mà bạn có trong đầu? Nếu câu trả lời phụ thuộc vào chương trình FEM chính xác, thì có lẽ bạn có thể phác thảo một số cách tiếp cận chương trình FEM và giải thích cách họ xử lý phát hành khoảnh khắc? Vì vậy, nó rất khác với câu hỏi toán học khái niệm
Graviton

1
@Graviton Hazzey có nghĩa là các chương trình FE thương mại khác nhau (Nastran, Abaqus, Ansys, v.v.) có các cách khác nhau để chỉ định điều này trong đầu vào. Ví dụ: trong Nastran, bạn có thể chỉ định "cờ pin" để "bỏ ghim" các biến xoay riêng lẻ tại một điểm lưới. Bạn không cần phải biết toán học hoạt động như thế nào ở mức độ chi tiết này sử dụng phần mềm chính xác.
alephzero

Câu trả lời:


3

Về mặt khái niệm, tất cả những gì bạn phải làm là không phải lắp ráp biến xoay "giải phóng" cho bất kỳ thứ gì khác trong độ cứng hệ thống và ma trận khối.

Ngoài việc theo dõi các biến "phụ" tại một số nút trong mô hình, mọi thứ khác trong phương thức FE "chỉ hoạt động" mà không cần bất kỳ phép toán đặc biệt nào.

Một cách khác là loại bỏ (các) biến "được giải phóng" khỏi thành phần ma trận trước khi bạn lắp ráp chúng vào ma trận toàn cầu. Trong trường hợp đó, bạn cần theo dõi những gì bạn đã làm, vì vậy bạn có thể hoàn tác nó khi bạn muốn phục hồi các yếu tố căng thẳng, v.v.

Trong tình huống chung, bạn cũng có thể cần tạo một hệ tọa độ cục bộ tại điểm lưới (nút), để bạn có một biến xoay duy nhất trong mỗi hướng mà bạn muốn "giải phóng".

Lưu ý, kỹ thuật tương tự đôi khi hữu ích với các biến dịch cũng như xoay - ví dụ: nếu bạn đang tạo mô hình khớp nối trong đó hai phần có thể di chuyển tương đối với nhau dọc theo đường nối, nhưng hai bản dịch còn lại ba vòng quay có thể truyền lực và khoảnh khắc trên khớp.


Tôi nhận thức được rằng ở cấp độ khái niệm, không lắp ráp xoay được phát hành là cách để đi. Nhưng thực tế, làm điều này có thể a) gặp khó khăn về số, b) có thể không quan tâm đến độ thưa của ma trận độ cứng, tôi quan tâm đến phương pháp số nào tốt nhất cho kịch bản này?
Graviton

btw, bạn có bất kỳ tài liệu tham khảo về các phương pháp như vậy? Sách hoặc bài viết được chào đón
Graviton

Một cách khác là loại bỏ (các) biến "phát hành" bạn có thể chính xác hơn về cách làm điều này?
Graviton

Không lắp ráp DOF có thể để lại một vòng quay không giới hạn nếu không có chùm nào khác sử dụng nút đó. Không phân bổ không gian cho DOF đó trong ma trận toàn cầu, đặt độ cứng tùy ý trên đường chéo hoặc sử dụng bộ giải ma trận mạnh hơn mà không bận tâm.
user1318499
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.