4. Izoparametrikus elemcsalád

Hasonló dokumentumok
4. Izoparametrikus elemcsalád

3.5. Rácsos szerkezet vizsgálata húzott-nyomott rúdelemekkel:

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

SIKALAKVÁLTOZÁSI FELADAT MEGOLDÁSA VÉGESELEM-MÓDSZERREL

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

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

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

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

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

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

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

Szerkezetek numerikus modellezése az építőmérnöki gyakorlatban

A szelepre ható érintkezési erő meghatározása

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

1. Testmodellezés Drótvázmodell. Testmodellezés 1

5. modul: Szilárdságtani Állapotok lecke: A feszültségi állapot

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

7. Térbeli feladatok megoldása izoparametrikus elemekkel

Lineáris egyenletrendszerek. Készítette: Dr. Ábrahám István

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

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

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

Végeselem analízis (óravázlat)

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

53. sz. mérés. Hurokszabályozás vizsgálata

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

Országos Szilárd Leó fizikaverseny feladatai

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

Végeselem analízis (óravázlat)

Szálerősítés hatása beton- és vasbetonszerkezetek viselkedésére egytengelyű feszültségállapotban

Mágneses anyagok elektronmikroszkópos vizsgálata

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

6. Határozatlan integrál

12. Laboratóriumi gyakorlat MÉRÉSEK FELDOLGOZÁSA

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Koordináta-geometria

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Villámvédelmi felülvizsgáló Villanyszerelő

Arculati Kézikönyv. website branding print

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

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

MINŐSÉGIRÁNYÍTÁSI KÉZIKÖNYV

Egyenlőtlen cellafelbontáson alapuló többszintű numerikus modellezési eljárások

Lambda szonda szimulátor szerelési útmutató

Modern piacelmélet. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. Selei Adrienn

Installációs rendszerek

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

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Utófeszített vasbeton lemezek

Néhány pontban a függvény értéke: x f (x)

Mezőszimuláció végeselem-módszerrel házi feladat HANGSZÓRÓ LENGŐTEKERCSÉRE HATÓ ERŐ SZÁMÍTÁSA

Cikória szárítástechnikai tulajdonságainak vizsgálata modellkísérlettel

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

A kötéstávolság éppen R, tehát:

A fotometria alapjai

VENTS KISTELJESÍTMÉNYÛ AXIÁLIS VENTILÁTOROK MÛSZAKI LEÍRÁS

A központos furnérhámozás néhány alapösszefüggése

Életkor (Age) és szisztolés vérnyomás (SBP)

2011. évi intézmény-felújítás,intézményi javaslatok

A DUPLEX-S kompakt szellőztető egységek ellenáramú hővisszanyerővel

KOD: B , egyébként

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

A DUPLEX-S kompakt szellőztető egységek ellenáramú hővisszanyerővel

MATEMATIKAI STATISZTIKAI ESZKÖZÖK. Tartalomjegyzék.

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

MUNKAANYAG, A KORMÁNY ÁLLÁSPONTJÁT NEM TÜKRÖZI

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

7. Határozott integrál

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

Teljes függvényvizsgálat példafeladatok

Többváltozós analízis gyakorlat, megoldások

2. Közelítő megoldások, energiaelvek:

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

22. előadás OLIGOPÓLIUM

Módosítások: a) 22/2005. (IX. 19.) ör. b) 48/2006. (XII. 22.) ör. c) 7/2007. (II. 23.) ör. /2007.III. 1-

Rockfall lejtésképző elemek

Feladatok megoldással

Rácsrezgések.

10. Aggregált kínálat

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

Szennyvíz beruházás. v n uár Febr

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

FÉLVEZETŐK VEZETÉSI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

6. INTEGRÁLSZÁMÍTÁS. Írjuk fel a következő függvények primitív függvényeit ( ): 6.1. f: f ( x) = f: f ( x) = 4x f: f x x x.

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

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

18. előadás ÁLLANDÓ KÖLTSÉGEK ÉS A KÖLTSÉGGÖRBÉK

12. Kétváltozós függvények

TÁMOGATÁSI SZERZŐDÉS. Leonardo da Vinci Innováció transzfer projektekre. Az Egész életen át tartó tanulás program 1 keretében

Acélszerkezetek. 2. előadás

LEMEZ KIHAJLÁS VIZSGÁLATA

- 1 - A következ kben szeretnénk Önöknek a LEGO tanítási kultúráját bemutatni.

l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK DERIVÁLÁSA ÉS LOKÁLIS SZÉLSŐÉRTÉKEI

A vállalati likviditáskezelés szerepe eszközfedezettel rendelkező hitelszerződésekben

FELVÉTELI FELADATOK 8. osztályosok számára M 1 feladatlap

Járművázak számítógéppel segített tervezése a dinamikus igénybevételek figyelembevételével

ÉPÍTÕ- ÉS SZERELÕIPARI ÉPÜLETSZERKEZETEK Kõmûves szerkezetek

HÕSÉMA SZÁMÍTÁS TERVEZÉSI SEGÉDLET

Az Integrációs Pedagógiai Rendszer projektelemeinek beépülése

Átírás:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM AKAMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK 8. MECHANIKA-VÉGESEEM MÓDSZER EŐADÁS (kidolgozta: Szül Vronika, g. ts.) VIII. lőadás 4. Izoparamtriks lmcsalád A krskdlmi szoftvrkbn lggakrabban ún. izoparamtriks lmkt alkalmaznak. Az izoparamtriks lző azt lnti, hog a gomtria lképzésér alkalmazott (csomóponti) paramétrk száma azonos az ismrtln mző közlítésér flvtt paramétrk számával. Ez azt is lnti, hog ganazon alakfüggvénkt alkalmazzk a gomtria lképzésér, mint az ismrtln mző közlítésér. Az lm típs szélskörű ltrdés lsősorban annak köszönhtő, hog az lm mrvségi mátriának és thrvktorának lőállításakor az intgrálás könnn lvégzhtő. Egaránt alkalmazható g-, két-, és háromdimnziós fladatokra. A valóságban lntkző mchanikai fladatok általában térbli llgűk, azonban a mchanikai problémák g rész bizonos fltétlk stén visszavzthtők g dimnziós (D-s) illtv síkbli D-s fladatokra. A D-s fladatok közül az alábbi három formalizmsát tkintv hasonlóan tárgalható: általánosított síkfszültségi állapotú fladat, vagis tárcsafladat, síkalakváltozási fladat, tnglszimmtriks fladat. Ezn fztbn az D-s és D-s lmkkl foglalkoznk, a 3D-s lmk származtatása az lőzőkhz nagon hasonlóan történik. 4..Elmk csoportosítása a) Kitrdésük szrint A korábban mlítttk szrint -bizonos fltétlk tlsülés stén- lhtőség van a 3D-s stk síkbli (síkfszültség, síkalakváltozás és tnglszimmtriks) vizsgálatára, vag gszrűsíttt térbli, ganakkor vag dimnziós topológiával rndlkző (rúd, hé, stb.) modllk használatára. Mivl az D-s, illtv D-s modllk lmszáma óval kisbb, mint ganazon szrkzt 3D-s modllénk, zért a fladat mgoldási id sokkal kvsbb, valamint a szimláció bállítása is gszrűbb. Az analízis során használt lmk a gomtriától függőn kitrdésük szrint a kövtkzők lhtnk: dimnzió nélküli pont, D-s flülti vag 3D-s térfogati lmk. A pont lmkt (point lmnt) g csomópont (nod) dfiniál (példál, mint tömgpont vag csomópont-flült kontaktlm).

A vonal lmkt (lin lmnt) két vg három csomópontot összkötő gns, vag ív dfiniál. A vonallm lht rúd (trst), grnda (bam), cső (pip) és tnglszimmtriks hé (aismmtric shll). A flültlmk háromszög (trianglar), vag négszög (qadrilatral) alakúak, illtv D-s sík modll (D síkfszültség, síkalakváltozás és tnglszimmtriks), vag hé (shll) lmk lhtnk. A térfogati lmk ttraédr (ttrahdral), gúla (piramid), prizma (wdg) vag tégla (brick, hahdron) alakú, 3D-s szilárd tst (3D-s solid) lmk lhtnk. A prmfltétlk dfiniálására (kontaktok, rgó lmk, tömgpont, stb.) spciális tladonságokkal rndlkző lmkt használnk. Az D-s lmkkl trmésztsn síkbli és térbli szrkztk is vizsgálhatók, ganúg, ahog a a D-s lmk lhtnk hélmk is, amlk alkalmasak térbli lmz-, illtv hészrkztk vizsgálatára is. a ttrahdron és hahdron görög kifzésk rndr a mgfllő gomtriai alakzat oldallapainak számát lntik, azaz ttra=4 és ha=6. A kövtkző táblázatok a lggakrabban használt izoparamtriks lmkt foglalák össz tkintttl a bmtatott csoportosítási lhtőségkr. D (vonal) D (flült) DOF/Nod Vonal Háromszög Négszög (in) (Triangl) (Qadrilatral) ináris (inar) 3 4 Másodfokú (Qadratic) 3 6 8 Harmadfokú (Cbic) 4. táblázat: D-s, D-s lmk 9

ináris (inar) b) Fokszámk szrint A végslm szimláció során alkalmazott lmk gomtriák és intrpolációs függvénük fokszáma szrint linárisak (linar, first-ordr), másodfokúk (scond-ordr, qadratic, parabolic) vag harmadfokúak (third-ordr, cbic) lhtnk. Azaz g lináris háromszög lm (triangl) 3 csomóponttal és 3 gns élll dfiniált. A magasabb rndű háromszög lm stén a 3 csúcsnál lvő csomóponton flül a görb vonalú élkn közts csomópontok is találhatóak. ináris vag magasabb rndű lmk választásakor a kövtkzőkr kll üglni: azonos hálósűrűség mlltt a magasabb rndű lmk adnak pontosabb rdmént, mivl obb matmatikai közlítést használnak, és az ívs élkkl/flültkkl határolt gomtriát pontosabban kövtik, ganakkor nagobb tlsítmént, több számolási időt igénlnk. 3D (térfogat) 3 DOF/Nod Ttraédr (Ttrahdron) Gúla (Piramid) Prizma(Pntahdral, Prism, Wdg) Tégla (Hahdron) Másodfo kú (Qadrat ic) 4 5 6 8 5 0 Harmadf okú (Cbic) 0 3 4 3 6. táblázat: 3D-s lmk c) Szabadságfokk szrint Az lmk szabadságfoka határozza mg, hog mlik lm miln típsú analízisr alkalmas (pl.: szrkzti, hő, áramlástani, lktromos, mágnss analízisr). Eg térbli szrkzti analízisbn használt lm csomópontainak 3 szabadságfoka van,, z, viszont g hőtani szimlációban csak g, a hőmérséklt. A mgfllő szabadságfokú lmtíps

választása llmzi a modll válaszát. Az lmk fölöslgs szabadságfoka növli a szimláció mmóriafoglalását és ftási idét. Hasonlóan a szükségtln lmtladonságokkal rndlkző lm (pl.: plasztiks tladonságok g rgalmas szimlációban) alkalmazása szintén növli a ftásidőt. Általános stbn az lmk koordinátarndszrir, bmnő adataira (csomópontok, szabadságfok, anagtladonságok, trhlésk, stb..) és a szimláció rdménir (a csomópontok lmozdlása, fszültség, rakciórő, stb.) oszthatók. 3D (Solid),, z Sík fszültség (Plan Strss), Általánosított síkfszültség állapot (ÁSF) vag tárcsafladat: Olan tst, amlnk gik mért léngsn nagobb, mint a másik kttő, értlmzhtő középsíkkal rndlkzik, és a trhlés vastagság mnti rdő zn középsíkba sik. Sík alakváltozás (Plan Strain) (SA), Általánosított sík alakváltozási állapot (SA): a vizsgált tst rndlkzik g kitüntttt síkkal, amlll párhzamos összs többi sík alakváltozása azonos és a síkok távolsága nm változik. Tnglszimmtriks (Aismmtric), A forgásszimmtriks tst gomtriáa és trhlési is forgásszimmtriks, bármlik mridián mtsztébn ganolan alakváltozási és fszültségi állapot ébrd. 3. táblázat: Gakori mchanikai lmtípsok és a csomópontok szabadságfoka

4..D-s húzott-nomott rúdlm A végslm programokban a húzott-nomott rúdlmt angoll rod vag trss lmnk nvzzük. Tkintsük ismét az V. lőadásban bmtatott húzott-nomott rúdfladatot. AE, f 3 3 l F i i i P P i 0 P. ábra: D-s lm lképzés Tkintsük a -s végslmt, aml általános, i, csomópont párral adott. Az. ábrán a rúdlmhz g lokális ún. trmészts koordinátatnglt kötöttünk. Krssük a trmészts koordinátáú pont és a hozzátartozó pont globális koordinátáa közötti kapcsolat, azaz a lképző függvént. A tnglr mrőlgsn flmérük a csomópontok koordinátáit, mad gnssl összkötv mgkapk a lképzés függvén képét. A tngln g ttszőlgs P pontból függőlgsn flvtítv mgkapk a hozzárndlt P képt vagis azt az -t, aml az adott -hz tartozik. A lképző függvén mrdkség és tnglll vtt mtszésponta alapán könnn flírhatk az gns gnltét, amlt tána célszrűn átrndzünk:

i i i, ahol a csomóponti koordináták gütthatói a h h i i az ún. alakfüggvénknk. h h 0 0 Az lmozdlás mzőt zn két alakfüggvén és az, csomóponti lmozdlások sgítségévl fogk közlítni: i i H q Az lmozdlás ismrtébn az alakváltozás lőállítható a láncszabál alkalmazásával: d d d, d d d ahol az lső tag szrinti driválása i i H q bhlttsítés tán végrhatható, a második közvtlnül nm, d az invrz i i i ismrtébn képzhtő: d i. d Eztán visszahlttsítük i i H q rciprokát d i d a kövtkző összfüggésb: i d d d, íg d d d

i i i i E E Célnk, hog lőállítsk az lm potnciális nrgiáát d d p i, AE d pzd d d, 0 0 ahol az lső intgrálból származtatható az lm mrvségi mátria, a másodikból az lm thrvktora. Az intgrálást most nm szrint hanm szrint hatk végr. A d lőállításához flhasználk d A mrvségi mátri lőállítása: d i. d d i AE d i AE d d d 0 K, AE AE AE AE ahol K d AE AE AE AE Konstans mgoszló trhlést fltétlzv a thrvktor származtatása: f f f fd i f d i 0, ahol az gs lmk intgrálai: f f f d 4 f f f d 4 Végül az lm tls potnciális nrgiáa:

AE AE f i p i, i i AE AE. f A további lépésk azonosan hathatók végr, mint az V. lőadásban.