Galīgo elementu metode
Galīgo elementu metode
Galīgo elementu metode
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
20 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒMAS<br />
slodzes p ir atkarīgi tikai no mainīgā x<br />
u = u(x), σ = σ(x), ɛ = ɛ(x), p = p(x) (2.1)<br />
Viendimensiju gadījumā tilpuma <strong>elementu</strong> dV var izteikt<br />
dV = Adx<br />
kur A ir stieņa šķērsgriezuma laukums. Šim gadījumam Huka likums ir<br />
σ = Eɛ (2.2)<br />
kinemātiskās sakarības ir<br />
ɛ = du<br />
(2.3)<br />
dx<br />
un stieņa deformācijas enerǵija ir<br />
U = 1 ∫<br />
σ T ɛdV = 1 ∫<br />
Aσ T ɛdx (2.4)<br />
2 V 2 L<br />
kur L ir stieņa garums. Ievietojot izteiksmē (2.4) Huka likumu (2.2)<br />
un kinemātiskās sakarības (2.3), iegūstam stieņa deformācijas enerǵijas<br />
funkcionāli<br />
U = 1 ∫<br />
Aɛ T Eɛdx = 1 ∫ ( ) 2 du<br />
EA dx (2.5)<br />
2 L 2 L dx<br />
Konstrukcijas pilnā potenciālā enerǵijas izteiksme ir<br />
Π=U − W (2.6)<br />
Ārējo spēku darbs ir<br />
∫<br />
W = pudx (2.7)<br />
L ∗<br />
kur L ∗ ir stieņa gabals, uz kuru darbojas slodze. Tātadkonstrukcijas potenciālās<br />
enerǵijas funkcionālis ir<br />
Π[u(x)] = 1 ∫ ( ) 2 ∫<br />
du<br />
EA dx − pudx (2.8)<br />
2 L dx<br />
L ∗<br />
Bez tam vēl ir jāformulē kinematiskie robežnoteikumi. Zīm. 2.1 attēlotam<br />
stienim tie ir<br />
u<br />
∣ =0<br />
x=0<br />
Tātadesam ieguvuši sakarības, lai ar Ritca vai galīgo <strong>elementu</strong> metodi<br />
risinātu stieņa deformēšanās uzdevumus.