Galīgo elementu metode
Galīgo elementu metode Galīgo elementu metode
64 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒMAS No šīs formulas redzams, ka |detJ| =2A (4.28) Jāievēro, ka punktus 1, 2 un 3 ir jāskaita pretēji pulksteņa rādītāja virzienam, taddeterminants ir pozitīvs. No formulām (4.25) un (4.26) seko, ka ⎧ ⎪⎨ ⎪⎩ ∂u ∂x ∂u ∂y ⎫ ⎪⎬ ⎪⎭ = 1 detJ ⎧ ⎪⎨ ⎫ ⎪⎬ ∂u y 23 ∂ξ − y ∂u 13 ∂η ∂u ⎪⎩ −x 23 ∂ξ + x ∂u 13 ⎪⎭ ∂η Priekš pārvietojuma v formula ir līdzīga ⎧ ⎫ ⎧ ∂v ∂v ⎪⎨ ⎪⎬ ∂x ∂v ⎪⎩ ⎪⎭ = 1 ⎪⎨ y 23 ∂ξ − y ∂v 13 ∂η detJ ∂v ⎪⎩ −x ∂y 23 ∂ξ + x ∂v 13 ∂η Izmantojot formulas (4.5), (4.15), (4.29) un (4.30), iegūstam ⎧ ⎫ ∂u ⎪⎨ ∂x ∂v ⎪⎬ ɛ = ∂y ∂u ⎪⎩ ∂y + ∂v ⎪⎭ ∂x ⎧ ⎨ = 1 detJ ⎩ ⎫ ⎪⎬ ⎪⎭ (4.29) (4.30) y 23 (q 1 − q 5 ) − y 13 (q 3 − q 5 ) −x 23 (q 2 − q 6 )+x 13 (q 4 − q 6 ) −x 23 (q 1 − q 5 )+x 13 (q 3 − q 5 )+y 23 (q 2 − q 6 ) − y 13 (q 4 − q 6 ) Izmantojot x ij un y ij definīcijas, iegūstam y 31 = −y 13 , y 12 = y 13 − y 23 , utt. ⎫ ⎬ ⎭ Tadformulu priekš ɛ var uzrakstīt ⎧ ⎨ ɛ = 1 detJ ⎩ y 23 q 1 + y 31 q 3 + y 12 q 5 ) x 32 q 2 + x 13 q 4 + x 21 q 6 ) x 32 q 1 + y 23 q 2 + x 13 q 3 + y 31 q 4 + x 21 q 5 + y 12 q 6 ⎫ ⎬ ⎭ (4.31) Šo formulu var pierakstīt matricu formā ɛ = Bq (4.32)
4.3. TRĪSSTŪRA GALĪGAIS ELEMENTS 65 kur matrica B ir ⎡ B = 1 ⎣ detJ ⎤ y 23 0 y 31 0 y 12 0 0 x 32 0 x 13 0 x 21 ⎦ (4.33) x 32 y 23 x 13 y 31 x 21 y 12 Tātadmatrica B satur konstantes, kuras var izteikt ar elementa mezglu koordinātēm. 4.3.2 Potenciālā enerǵija Potenciālā enerǵija plakanam ķermenim, kura biezums ir t, varuzrakstīt Π= 1 ∫ ∫ ∫ ɛ T DɛtdA − u T ftdA − u T T tdc − ∑ u T i P i (4.34) 2 A A C i Pēdējais loceklis ir koncentrēta spēka P i pastrādātais darbs un P T =[P x ,P y ]. Priekšpēdējais loceklis ir pa kontūrlīniju izkliedēta slodze, bet pirms tam ir loceklis, kas nosaka tilpuma spēku darbu. Apgabala, kas attēlots Zīm. 4.2, potenciālās enerǵijas diskrētā forma ir Π= ∑ e 1 2 ∫ e ɛ T DɛtdA − ∑ e ∫ e ∫ u T ftdA − u T T tdc − ∑ C i u T i P(4.35) i jeb Π= ∑ e U e − ∑ e ∫ ∫ u T ftdA − u T T tdc − ∑ e C i u T i P i (4.36) kur elementa deformācijas enerǵija U e ir U e = 1 ∫ ɛ T DɛtdA (4.37) 2 e 4.3.3 Elementa un globālā stinguma matrica Izmantojot formulu (4.32) izteiksmē (4.37), iegūstam U e = 1 ∫ ɛ T DɛtdA = 1 ∫ q T B T DBqtdA (4.38) 2 e 2 e Pieņemot, ka t = const, un tākā visi elementi matricās D un B ir konstantes, mēs varam uzrakstīt U e = 1 (∫ ) 2 qT B T DBqt dA (4.39) e
- Page 14 and 15: 14 NODAĻA 1. TEORĒTISKAIS PAMATS
- Page 16 and 17: 16 NODAĻA 1. TEORĒTISKAIS PAMATS
- Page 18 and 19: 18 NODAĻA 1. TEORĒTISKAIS PAMATS
- Page 20 and 21: 20 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 22 and 23: 22 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 24 and 25: 24 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 26 and 27: 26 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 28 and 29: 28 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 30 and 31: 30 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 32 and 33: 32 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 34 and 35: 34 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 36 and 37: 36 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 38 and 39: 38 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 40 and 41: 40 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 42 and 43: 42 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 44 and 45: 44 NODAĻA 2. VIENDIMENSIJU PROBLĒ
- Page 46 and 47: 46 NODAĻA 3. SIJAS y p P m M k x L
- Page 48 and 49: 48 NODAĻA 3. SIJAS Q 2 Q 1 Q 3 Q 4
- Page 50 and 51: 50 NODAĻA 3. SIJAS Tabula 3.2: Sij
- Page 52 and 53: 52 NODAĻA 3. SIJAS Ievērojot form
- Page 54 and 55: 54 NODAĻA 3. SIJAS 12 kN/m ! 1m
- Page 56 and 57: 56 NODAĻA 3. SIJAS v, mm M, kNm 10
- Page 58 and 59: 58 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 60 and 61: 60 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 62 and 63: 62 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 66 and 67: 66 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 68 and 69: 68 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 70 and 71: 70 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 72 and 73: 72 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒM
- Page 74 and 75: 74 NODAĻA 5. SPIESTA STIEŅA NOTUR
- Page 76 and 77: 76 NODAĻA 5. SPIESTA STIEŅA NOTUR
- Page 78 and 79: 78 NODAĻA 5. SPIESTA STIEŅA NOTUR
- Page 80 and 81: 80 NODAĻA 6. DINAMIKAS UZDEVUMI Š
- Page 82 and 83: 82 NODAĻA 6. DINAMIKAS UZDEVUMI z
- Page 84 and 85: 84 NODAĻA 6. DINAMIKAS UZDEVUMI dV
- Page 86 and 87: 86 NODAĻA 6. DINAMIKAS UZDEVUMI 6.
- Page 88 and 89: 88 NODAĻA 6. DINAMIKAS UZDEVUMI at
- Page 90 and 91: 90 NODAĻA 7. KOPNES UN RĀMJI Q 2i
- Page 92 and 93: 92 NODAĻA 7. KOPNES UN RĀMJI (x 2
- Page 94 and 95: 94 NODAĻA 7. KOPNES UN RĀMJI q
- Page 96 and 97: 96 NODAĻA 7. KOPNES UN RĀMJI un f
- Page 98 and 99: 98 NODAĻA 7. KOPNES UN RĀMJI -4.6
- Page 100 and 101: 100 NODAĻA 8. GALĪGO ELEMENTU PRO
- Page 102 and 103: 102 NODAĻA 8. GALĪGO ELEMENTU PRO
- Page 104 and 105: 104 NODAĻA 8. GALĪGO ELEMENTU PRO
- Page 106 and 107: 106 NODAĻA 8. GALĪGO ELEMENTU PRO
- Page 108: 108 LITERATŪRA [12] Bathe K.-J., F
64 NODAĻA 4. DIVDIMENSIJU PROBLĒMAS<br />
No šīs formulas redzams, ka<br />
|detJ| =2A (4.28)<br />
Jāievēro, ka punktus 1, 2 un 3 ir jāskaita pretēji pulksteņa rādītāja virzienam,<br />
taddeterminants ir pozitīvs.<br />
No formulām (4.25) un (4.26) seko, ka<br />
⎧<br />
⎪⎨<br />
⎪⎩<br />
∂u<br />
∂x<br />
∂u<br />
∂y<br />
⎫<br />
⎪⎬<br />
⎪⎭ = 1<br />
detJ<br />
⎧<br />
⎪⎨<br />
⎫<br />
⎪⎬<br />
∂u<br />
y 23<br />
∂ξ − y ∂u<br />
13<br />
∂η<br />
∂u ⎪⎩ −x 23<br />
∂ξ + x ∂u<br />
13<br />
⎪⎭<br />
∂η<br />
Priekš pārvietojuma v formula ir līdzīga<br />
⎧ ⎫ ⎧<br />
∂v<br />
∂v<br />
⎪⎨ ⎪⎬<br />
∂x ∂v ⎪⎩ ⎪⎭ = 1 ⎪⎨ y 23<br />
∂ξ − y ∂v<br />
13<br />
∂η<br />
detJ ∂v ⎪⎩ −x<br />
∂y<br />
23<br />
∂ξ + x ∂v<br />
13<br />
∂η<br />
Izmantojot formulas (4.5), (4.15), (4.29) un (4.30), iegūstam<br />
⎧ ⎫<br />
∂u<br />
⎪⎨ ∂x ∂v<br />
⎪⎬<br />
ɛ =<br />
∂y<br />
∂u ⎪⎩<br />
∂y + ∂v ⎪⎭<br />
∂x<br />
⎧<br />
⎨<br />
= 1<br />
detJ<br />
⎩<br />
⎫<br />
⎪⎬<br />
⎪⎭<br />
(4.29)<br />
(4.30)<br />
y 23 (q 1 − q 5 ) − y 13 (q 3 − q 5 )<br />
−x 23 (q 2 − q 6 )+x 13 (q 4 − q 6 )<br />
−x 23 (q 1 − q 5 )+x 13 (q 3 − q 5 )+y 23 (q 2 − q 6 ) − y 13 (q 4 − q 6 )<br />
Izmantojot x ij un y ij definīcijas, iegūstam<br />
y 31 = −y 13 , y 12 = y 13 − y 23 , utt.<br />
⎫<br />
⎬<br />
⎭<br />
Tadformulu priekš ɛ var uzrakstīt<br />
⎧<br />
⎨<br />
ɛ = 1<br />
detJ<br />
⎩<br />
y 23 q 1 + y 31 q 3 + y 12 q 5 )<br />
x 32 q 2 + x 13 q 4 + x 21 q 6 )<br />
x 32 q 1 + y 23 q 2 + x 13 q 3 + y 31 q 4 + x 21 q 5 + y 12 q 6<br />
⎫<br />
⎬<br />
⎭<br />
(4.31)<br />
Šo formulu var pierakstīt matricu formā<br />
ɛ = Bq (4.32)