3.5. Rácsos szerkezet vizsgálata húzott-nyomott rúdelemekkel:

Hasonló dokumentumok
4. Izoparametrikus elemcsalád

4. Izoparametrikus elemcsalád

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

SIKALAKVÁLTOZÁSI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

5. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI Előadás jegyzet Dr. Goda Tibor. 3. Lineáris háromszög elem

4. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnök tanár)

8. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. Ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár.

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

7. Térbeli feladatok megoldása izoparametrikus elemekkel

5. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Szabó Tamás egy. doc., Triesz Péter egy. ts.

Szerkezetek numerikus modellezése az építőmérnöki gyakorlatban

A szelepre ható érintkezési erő meghatározása

6. A végeselem közelítés pontosságának javítása Fokszám növelés (p-verziós elemek)

5. modul: Szilárdságtani Állapotok lecke: A feszültségi állapot

(2) A d(x) = 2x + 2 függvénynek van véges határértéke az x0 = 1 helyen, így a differenciálhányados: lim2x

5. MECHANIKA STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Végeselem analízis (óravázlat)

MODELLEZÉS KONTINUUMMECHANIKAI ALAPJAI. Páczelt István, Nándori Frigyes, Sárközi László, Szabó Tamás, Dluhi Kornél, Baksa Attila

Végeselem analízis (óravázlat)

Teherhordó üveg födémszerkezet: T gerenda ragasztott öv-gerinc kapcsolatának numerikus vizsgálata

A központos furnérhámozás néhány alapösszefüggése

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Koordináta-geometria

1. Testmodellezés Drótvázmodell. Testmodellezés 1

Szálerősítés hatása beton- és vasbetonszerkezetek viselkedésére egytengelyű feszültségállapotban

Néhány pontban a függvény értéke: x f (x)

Országos Szilárd Leó fizikaverseny feladatai

53. sz. mérés. Hurokszabályozás vizsgálata

I nyílt intervallum, ( ) egyenletet közönséges (elsõrendû explicit) differenciálegyenletnek nevezzük. Az

Mágneses anyagok elektronmikroszkópos vizsgálata

Koordinátageometria. 3 B 1; Írja fel az AB szakasz felezőpontjának 2 ( ) = vektorok. Adja meg a b vektort a

Testmodellezés ábra. Gúla Ekkor a csúcspontok koordinátáit egy V csúcspont (vertex) listában tárolhatjuk.

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Feladatok megoldással

KOD: B , egyébként

Arculati Kézikönyv. website branding print

A végeselemes modellezés kontinuummechanikai alapjai

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

S x, SZELEPEMEL MECHANIZMUS Témakör: Kinematika, merev test, síkmozgás, relatív

Cikória szárítástechnikai tulajdonságainak vizsgálata modellkísérlettel

Mezőszimuláció végeselem-módszerrel házi feladat HANGSZÓRÓ LENGŐTEKERCSÉRE HATÓ ERŐ SZÁMÍTÁSA

Egyenlőtlen cellafelbontáson alapuló többszintű numerikus modellezési eljárások

A fotometria alapjai

y f m l merevrúd 2.1. Példa: Különböző irányú rugók helyettesítése Adott: Az ábrán látható rezgőrendszer. Feladat:

A végeselem programrendszer általános felépítése (ismétlés)

Lineáris egyenletrendszerek. Készítette: Dr. Ábrahám István

A Mozilla ThunderBird levelezőprogram haszálata (Készítette: Abonyi-Tóth Zsolt, SZIE ÁOTK, , Version 1.1)

1. ábra A rádiócsatorna E négypólus csillapítása a szakaszcsillapítás, melynek definíciója a következő: (1)

FIZIKAI KÉMIA III FÉNY. szerda 10:00-11:30 Általános és Fizikai Kémiai Tanszék, szemináriumi terem. fehér fénynyaláb

Szerző: Böröcz Péter János H-9026, Egyetem tér 1. Győr, Magyarország

Járművázak számítógéppel segített tervezése a dinamikus igénybevételek figyelembevételével

4. Differenciálszámítás

MINŐSÉGIRÁNYÍTÁSI KÉZIKÖNYV

FÉLVEZETŐK VEZETÉSI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

A kötéstávolság éppen R, tehát:

RSA. 1. Véletlenszerűen választunk két "nagy" prímszámot: p1, p2

A fő - másodrendű nyomatékok meghatározása feltételes szélsőérték - feladatként

Villámvédelmi felülvizsgáló Villanyszerelő

Az aranymetszés a fenti ábrát követve, a következő szakasz-aránynak felel meg

A vállalati likviditáskezelés szerepe eszközfedezettel rendelkező hitelszerződésekben

A radioaktív bomlás kinetikája. Összetett bomlások

ISO 9000 és ISO 20000, minőségmenedzsment és információtechnológiai szolgáltatások menedzsmentje egy szervezeten belül

Improprius integrálás

13. gyakorlat Visszacsatolt műveletierősítők. A0=10 6 ; ω1=5r/s, ω2 =1Mr/s R 1. Kérdések: uki/ube=?, ha a ME ideális!

Faipari technikus szakképesítés szakmai programja 2017/2018. tanévtől

Rockfall lejtésképző elemek

Dugattyús szivattyú általános beépítési körülményei (szívó- és nyomóoldali légüsttel) Vegyipari- és áramlástechnikai gépek. 2.

6. Határozatlan integrál

2011. évi intézmény-felújítás,intézményi javaslatok

6. előadás Véges automaták és reguláris nyelvek

GYAKORLÓ FELADATOK 3. A pénzügyi eszközök értékelése

6. SZILÁRDSÁGTANI ÁLLAPOTOK

1. AZ MI FOGALMA. I. Bevezetés ELIZA. Első szakasz (60-as évek) Második szakasz (70-es évek) Harmadik szakasz (80-as évek)

A differenciálegyenlet általános megoldása az összes megoldást tartalmazó halmaz.

VT 265

MATEMATIKAI STATISZTIKAI ESZKÖZÖK. Tartalomjegyzék.

12. Kétváltozós függvények

Ábrahám Gábor: Az f -1 (x)=f(x) típusú egyenletekről. típusú egyenletekről, Megoldás: (NMMV hivatalos megoldása) 6 x.

2. Közelítő megoldások, energiaelvek:

Vegyipari készülékek tervezése I.

Villamosságtan példatár 1.4 verzió A példatár hibáit a. címeken szíveskedjen mindenki jelenteni!

Vegyipari készülékek tervezése I.

4. A háromfázisú hálózatok

Modern piacelmélet. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. Selei Adrienn

DIFFERENCIÁLSZÁMÍTÁS. 1. A differenciálhányados fogalma

PÁRATECHNIKA. Feladatok. Dr. Harmathy Norbert. egyetemi adjunktus

Leggyakoribb fa rácsos tartó kialakítások

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Lambda szonda szimulátor szerelési útmutató

4. A VÉGESELEM MÓDSZER ELMOZDULÁS MODELLJE

Műszaki rajz készítés a térfogati illetve felület modellből, Műhelyrajzok és darabjegyzékek készítése,

MŰSZAKI TUDOMÁNYI KAR EGY SZABADSÁGFOKÚ REZGŐRENDSZER REZONANCIA JELENSÉGE. Laboratóriumi gyakorlat

HÕSÉMA SZÁMÍTÁS TERVEZÉSI SEGÉDLET

1. Vizsgazárthelyi megoldásokkal 1997/98 tél I. évf tk.

DR. JUHÁSZ MÁRTA BME Ergonómia és Pszichológia Tanszék 1111 Budapest, Egry J. u Tel: 1/

Harmadik fél által történő vezetékszakítás során kiáramló gázmennyiségek meghatározása Bemenő adatok A hálózat kialakítása:

Átírás:

SZÉCHENYI ISTÁN EGYETEM AKAMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK 7. MECHANIKA-ÉGESEEM MÓDSZER EŐADÁS (kidolgozta: Szül ronika, g. ts.) II. lőadás.. Rácsos szrkzt vizsgálata húzott-nomott rúdlmkkl: F x m m. ábra: Rácsos szrkzt Az ddigi végslms számításnál kihasználtuk, hog az x és koordináta tnglk giránúak. A továbbiakban olan szrkztt vizsgálunk, ahol a rúdlmk szögt zárnak b gmással. Adott: a. ábrán látható rácsos szrkzt gomtriája, trhlés a végslms flosztással. Az adatok számszrű értéki: A rúdhosszak: m, sin,cos, m, Anagjllmzők E E E MPa, Trhlés: F N A m, A m,, 4 4 A mgoldás során jlölj rndr, az x, iránú lmozdulást. Kinmatikai rmfltétlk:,,, Fladat:, mghatározása (-s csomóont x és iránú lmozdulásai). Mgoldás: a korábbiaknak mgfllőn a szrkzt tljs otnciális nrgiáját írjuk fl: F

az lmkn mgoszló rő nm működik, zért az gs lmk otnciális nrgiája gnlő a mgfllő alakváltozási nrgiával. Flhasználva a lokális koordinátarndszrbn flírt (még az lőző fladatra vonatkozó) kifjzést: AE f f, a két rúdra (jln fladat stén thát) az x x AE u AE AE u f x F x q K alakváltozási nrgia: f AE AE u u u AE AE u, ahol AE AE u u u AE AE u a két különböző lmn a mgfll lokális koordináta rndszrbn (bal flső indx jlöli) értlmztt u u lmozdulás nm azonos. Hiszn két különböző iránú, tnglhz tartoznak. Ezn robléma csak úg oldható mg, ha közös koordinátarndszrt alkalmazunk, azaz a globális x, koordinátarndszrt. u x 4. ábra: Az lmozdulás transzformációja a -s végslm stén u cos / cos u sin / sin cos sin u cos sin Thát a. ábrán látható gomtriai viszonok alaján a lokális és globális lmozdulások közötti kacsolat: u cos sin

u cos sin Az lm hli és globális koordinátarndszrbn vtt csomóonti lmozdulásainak transzformációs összfüggés: u j u x i. ábra: Az lmozdulás transzformációja az -ik végslm stén i cos sin i i i u i cos sin i u j cos sin j transzformációs mátrix j Az = lm lmozdulásának transzformációja : u u transzformációs mátrix Az = lm lmozdulásának transzformációja : u u transzformációs mátrix Íg az alakváltozási nrgiák a globális lmozdulásokkal kifjzv: A E A E AE AE

AE AE AE AE A kijlölt szorzásokat lvégzv: AE AE AE AE 4A E A E 4A E A E A E A E A E A E 4A E A E 4A E A E A E A E A E A E A szrkzt tljs otnciális nrgiája: AE AE 4A E A E 4A E A E A E A E A E A E A E 4A E A E A E 4A E A E A E A E A E A E Ha figlmb vsszük a kinmatikai rmfltétlt, hog,,,, vagis az lső nég sor és oszlo szorzódik nullával, akkor az nrgia kifjzés léngsn gszrűsödik: F

A E 4A E A E F A E AE Az lőzőlg kaott kifjzés tömörbbn is írható: T T q q Kq q f Alkalmazzuk a otnciális nrgia minimum lvét, azaz akkor lsz a otnciális nrgiának szélsőérték q min q q és a driválást lvégzzük q T T q Kq q f Kq f q q összfüggést kajuk, ami átrndzés után g lináris algbrai gnltrndszr: Kq f, azaz részltsn A E 4A E A E A F E AE Mgoldás a globális koordinátákra: F 4 AE m 4 F A m 4 4 A E A 4 Azaz a mgoldás a rudak lokális koordinátarndszribn: u u 4 m

u m u 4 4 du u i A rúdrők kiszámítása az N AE AE u i u j AE d u j összfüggés flhasználásával történik: u 4 N A E A E N u u 7 N A E A E 4 N u 4 A szrkztt csak koncntrált rő trhli zért a végslm-módszrrl itt lőállított mgoldás most azonos az analitikus mgoldással. égslm rogramrndszrk általános fléítés. Adatbvitli modul, amlbn a szrkzt/alkatrész gomtriai fléítésénk (azaz ontok, vonalak, flültk, térfogatok) mgadása, a szrkzt végslm hálózatának fléítés (lmk, csomóontok) történik. Figlmb vndő szmontok: Azon tartománokon lgn sűrűbb a flosztás, ahol a mchanikai mnniségk intnzívbb változása várható. Koncntrált nomatékok/rők támadásontjára ssn csomóont, mgtámasztási hlkr vgünk fl csomóontot. A szrkzt/alkatrész anagjllmzőink dfiniálása, amlk mgadhatók gomtriai (vonal, flült, térfogat), vag végslm jllmzőkhöz (végs lmk) is. Azonban rúdfladatoknál szükségs mgadni a rúd krsztmtszti jllmzőit is, l.: MATHTYPE, krsztmtszt, x iránú másodrndű thtlnségi nomaték, stb.. Héj-, lmz- és tárcsafladatoknál szükségs mgadni a vastagsági mértt. A szrkzt trhlésénk (dinamikai rmfltétlk) mgadása, éldául koncntrált trhlés, mgoszló trhlés, hőmérséklt loszlás. A szrkzt mgtámasztásának (kinmatikai rmfltétlk) mgadása. Például: mgtámasztás (nincs lmozdulás), rugalmas ágazás (rugóállandók), lőírt lmozdulás (kinmatikai trhlés).. égslm-számítási modul: Az lmk mrvségi mátrixainak és csomóonti trhlésvktorainak lőállítása. A tljs szrkzt mrvségi mátrixának és trhlési vktorainak lőállítása. Kinmatikai rmfltétlk figlmbvétl (mgfllő sorok és oszlook törlés).

A szrkzt lináris algbrai gnlt-rndszrénk mgoldása, azaz a szrkzt csomóonti lmozdulásainak mghatározása. Alakváltozás, fszültség (blső rők) számítása lmnként a csomóontokban, vag az lm blső ontjaiban. a csomóonti értékkt az gs lmk csomóonti értékink átlagolásával szokás lőállítani.. Az rdménk szmlélttését végző rész/modul. A flhasználó ldönti, hog a szrkzt szilárdságtani állaotai közül mit vizsgál részltsn, mit szmléltt, íg a szrkzt ontjainak lmozdulását (dformált alak), fszültségkt (az gs fszültség-koordinátákat külön-külön vag a rdukált fszültségkt), igénbvétlkt, támasztórőkt. 4. Izoaramtrikus lmcsalád A krskdlmi szoftvrkbn lggakrabban ún. izoaramtrikus lmkt alkalmaznak. Az izoaramtrikus jlző azt jlnti, hog a gomtria lkézésér alkalmazott (csomóonti) aramétrk száma azonos az ismrtln mző közlítésér flvtt aramétrk számával. Ez azt is jlnti, hog uganazon alakfüggvénkt alkalmazzuk a gomtria lkézésér, mint az ismrtln mző közlítésér. Az lm tíus szélskörű ltrjdés lsősorban annak köszönhtő, hog az lm mrvségi mátrixának és thrvktorának lőállításakor az intgrálás könnn lvégzhtő. Egaránt alkalmazható g-, két-, és háromdimnziós fladatokra. A valóságban jlntkző mchanikai fladatok általában térbli jllgűk, azonban a mchanikai roblémák g rész bizonos fltétlk stén visszavzthtők g dimnziós (D-s) illtv síkbli D-s fladatokra. A D-s fladatok közül az alábbi három formalizmusát tkintv hasonlóan tárgalható: általánosított síkfszültségi állaotú fladat, vagis tárcsafladat, síkalakváltozási fladat, tnglszimmtrikus fladat. Ezn fjztbn az D-s és D-s lmkkl foglalkozunk, a D-s lmk származtatása az lőzőkhz nagon hasonlóan történik. 4..Elmk csoortosítása a) Kitrjdésük szrint A korábban mlítttk szrint -bizonos fltétlk tljsülés stén- lhtőség van a D-s stk síkbli (síkfszültség, síkalakváltozás és tnglszimmtrikus) vizsgálatára, vag gszrűsíttt térbli, uganakkor vag dimnziós toológiával rndlkző (rúd, héj, stb.) modllk használatára. Mivl az D-s, illtv D-s modllk lmszáma jóval kisbb, mint uganazon a szrkzt D-s modlljénk, zért a fladat mgoldási idj sokkal kvsbb, valamint a szimuláció bállítása is gszrűbb. Az analízis során használt lmk a

gomtriától függőn kitrjdésük szrint a kövtkzők lhtnk: dimnzió nélküli ont, D-s flülti vag D-s térfogati lmk. A ont lmkt (oint lmnt) g csomóont (nod) dfiniál (éldául, mint tömgont vag csomóont-flült kontaktlm). A vonal lmkt (lin lmnt) két vg három csomóontot összkötő gns, vag ív dfiniál. A vonallm lht rúd (trust), grnda (bam), cső (i) és tnglszimmtrikus héj (axismmtric shll). A flültlmk háromszög (triangular), vag négszög (quadrilatral) alakúak, illtv D-s sík modll (D síkfszültség, síkalakváltozás és tnglszimmtrikus), vag héj (shll) lmk lhtnk. A térfogati lmk ttraédr (ttrahdral), gúla (iramid), rizma (wdg) vag tégla (brick, hxahdron) alakú, D-s szilárd tst (D-s solid)lmk lhtnk. A rmfltétlk dfiniálására (kontaktok, rugó lml, tömgont, stb.) sciális tulajdonságokkal rndlkző lmkt használunk. Elmk csoortosítása alakjuk és fokszámuk szrint. A kövtkző táblázat a lggakrabban használt izoaramtrikus lmkt foglalja össz: D (vonal) D (flült) DOF/Nod onal (in) Háromszög (Triangl) Négszög (Quadrilatral) ináris (inar) 4 Másodfokú (Quadratic) 6 8 Harmadfokú (Cubic) 4. táblázat: D-s, D-s lmk 9

ináris (inar) Ttraédr (Ttrahdron) Gúla (Piramid) D (térfogat) DOF/Nod Prizma(Pntahdral, Prism, Wdg) Tégla (Hxahdron) Másodfo kú (Quadrat ic) 4 6 8 Harmadf okú (Cubic) 4 6. táblázat: D-s lmk