Loading...
تحلیل قاب دو طبقه مفصل دار به روش المان محدود با MATLAB
در این پست پروژه تحلیل ماتریسی قاب دو بعدی دو طبقه مفصل دار با نرم افزار MATLAB را قرار دادیم که با استفاده از روش المان محدود قاب مورد نظر را تحلیل می نماید. از نظر مشخصات مصالح، المان ستون های قاب و تیر ها در هر دو طبقه با هم برابر هستند.
بارگذاری قاب به گونه ای است که بر روی تیر سقف اول دو نیروی متمرکز که هر کدام ۲۰ کیلونیوتن می باشند در فاصله ۳ متر از سمت تکیه گاه ها اعمال می شود و برای تیر سقف دوم بار گسترده ای به مقدار ۲۰ کیلونیوتن بر متر وارد می شود که در وسط دهانه این تیر یک مفصل داخلی تعبیه شده است.
شکل کدگذاری گره ها و المان ها
مفصلی داخلی ایجاد شده در گره شماره ۵ مشخص است.
شکل تحلیل شده المان های شماره ۴ و ۶ تیر طبقه دوم
مطالب پروژه مربوطه یا همان کد های برنامه از فصل ۴ صفحه ۱۱۹ تا ۱۲۴ کتاب به زبان انگلیسی با موضوع مقدمه ای بر اجزامحدود با استفاده از برنامه متلب و برنامه آباکوس استخراج شده است، این کتاب را می توان از لینک های مربوطه دانلود نمود.
مشخصات مصالح المان های قاب
- سطح مقطع المان ستون ها برابر ۰٫۱۶ متر مربع، ممان اینرسی برابر ۰٫۰۰۲۱۳ متر به توان چهار و مدول الاستیسیته برابر ۶^۱۰*۳۵ پاسکال مدنظر قرار گرفته است.
- سطح مقطع المان تیر ها برابر ۰٫۱ متر مربع، ممان اینرسی برابر ۰٫۰۰۱۳ متر به توان چهار و مدول الاستیسیته برابر ۶^۱۰*۷۰ پاسکال مدنظر قرار گرفته است.
- طول دهانه قاب برابر ۹ متر و ارتفاع ستون های هر طبقه برابر ۵ متر می باشد.
توضیحاتی در خصوص پروژه
در اندازه گیری طول ها از واحد متر و نیرو از واحد نیوتن استفاده گردیده است.
المان های تیر-ستون ۳ درجه آزادی به صورت افقی در امتداد محورX، عمودی در امتداد محور Y و دورانی حول محور Z که عمود بر محور XY است دارند.
مطابق شکل ارائه شده از قاب، گره های شماره ۱ و ۹ نشان دهنده محل تکیه گاه های قاب یعنی محل اتصال ستون به پی هستند، این تکیه گاه ها به صورت گیردار می باشند، در تعریف گره های گیردار به نرم افزار متلب از عدد صفر استفاده شده است، و نیز سایر گره ها که آزاد هستند با نماد u ، v ، θ با عدد ۱ تعریف شده اند.
توضیحاتی در خصوص کدهای پروژه
کد های پروژه در ۹ فایل جداگانه نوشته شده است که با هم در ارتباط هستند و نیز قابل تجمیع می باشند، فایل اصلی و اجرایی پروژه با پسوند frame.m است، برای خروجی گرفتن از پروژه فایل frame.m اجرا می شود سپس در داخل فایل نوت پد و در کنار همان فایل ها خروجی پروژه با پسوند txt ایجاد می شود.
خروجی پروژه پس از اجرا
*PRINTING MODEL DATA *
——————————————————
Number of nodes: ۹
Number of elements: ۹
Number of nodes per element: ۲
Number of degrees of freedom per node: ۳
Number of degrees of freedom per element: ۶
——————————————————
Element Node_1 Node_2
۱, ۱, ۲
۲, ۲, ۳
۳, ۲, ۴
۴, ۳, ۵
۵, ۴, ۶
۶, ۵, ۷
۷, ۶, ۸
۸, ۷, ۸
۹, ۸, ۹
——————————————————
Element E A I
۱, ۳٫۵e+007, ۰٫۱۶ ۰٫۰۰۲۱۳۳۳
۲, ۳٫۵e+007, ۰٫۱۶ ۰٫۰۰۲۱۳۳۳
۳, ۷e+007, ۰٫۱ ۰٫۰۰۱۳۳۳۳
۴, ۷e+007, ۰٫۱ ۰٫۰۰۱۳۳۳۳
۵, ۷e+007, ۰٫۱ ۰٫۰۰۱۳۳۳۳
۶, ۷e+007, ۰٫۱ ۰٫۰۰۱۳۳۳۳
۷, ۷e+007, ۰٫۱ ۰٫۰۰۱۳۳۳۳
۸, ۳٫۵e+007, ۰٫۱۶ ۰٫۰۰۲۱۳۳۳
۹, ۳٫۵e+007, ۰٫۱۶ ۰٫۰۰۲۱۳۳۳
——————————————————
————-Nodal freedom—————————-
Node disp_u disp_u Rotation
۱, ۰, ۰, ۰
۲, ۱, ۲, ۳
۳, ۴, ۵, ۶
۴, ۷, ۸, ۹
۵, ۱۰, ۱۱, ۱۲
۶, ۱۳, ۱۴, ۱۵
۷, ۱۶, ۱۷, ۱۸
۸, ۱۹, ۲۰, ۲۱
۹, ۰, ۰, ۰
——————————————————
—————–Applied joint Loads——————-
Node load_X load_Y Moment
۱, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۲, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۳, ۰۰۰۰٫۰۰, -۰۵۶٫۲۵, -۰۵۰٫۶۳
۴, ۰۰۰۰٫۰۰, -۰۲۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۵, ۰۰۰۰٫۰۰, -۰۶۷٫۵۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۶, ۰۰۰۰٫۰۰, -۰۲۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۷, ۰۰۰۰٫۰۰, -۰۵۶٫۲۵, ۰۰۵۰٫۶۳
۸, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
۹, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰, ۰۰۰۰٫۰۰
——————————————————
Total number of active degrees of freedom, n = 21
——————————————————–
* PRINTING ANALYSIS RESULTS *
——————————————————
Global force vector F
۰ ۰ ۰ ۰
-۵۶٫۲۵
-۵۰٫۶۲۵
۰
-۲۰
۰ ۰
-۶۷٫۵
۰ ۰
-۲۰
۰ ۰
-۵۶٫۲۵
۵۰٫۶۲۵
۰ ۰ ۰
——————————————————
——————————————————
Displacement solution vector: delta
-۰٫۰۰۰۰۴
-۰٫۰۰۰۱۰
۰٫۰۰۰۴۹
۰٫۰۰۰۰۴
-۰٫۰۰۰۱۸
-۰٫۰۰۳۶۶
-۰٫۰۰۰۰۱
-۰٫۰۰۰۰۸
-۰٫۰۰۰۱۶
۰٫۰۰۰۰۰
-۰٫۰۲۷۶۲
۰٫۰۰۷۳۲
۰٫۰۰۰۰۱
-۰٫۰۰۰۰۸
۰٫۰۰۰۱۶
-۰٫۰۰۰۰۴
-۰٫۰۰۰۱۸
۰٫۰۰۳۶۶
۰٫۰۰۰۰۴
-۰٫۰۰۰۱۰
-۰٫۰۰۰۴۹
——————————————————
——————————————————
Nodal displacements
Node disp_x disp_y rotation
۱, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000
۲, -۴٫۱۵۹۰۸e-005, -۹٫۸۲۱۴۳e-005, ۴٫۸۹۳۲۶e-004
۳, ۳٫۶۱۴۵۵e-005, -۱٫۷۸۵۷۱e-004, -۳٫۶۵۸۱۰e-003
۴, -۱٫۳۸۶۳۶e-005, -۸٫۳۸۷۲۴e-005, -۱٫۵۸۳۲۸e-004
۵, ۸٫۹۸۶۲۲e-018, -۲٫۷۶۲۴۱e-002, ۷٫۳۱۹۴۷e-003
۶, ۱٫۳۸۶۳۶e-005, -۸٫۳۸۷۲۴e-005, ۱٫۵۸۳۲۸e-004
۷, -۳٫۶۱۴۵۵e-005, -۱٫۷۸۵۷۱e-004, ۳٫۶۵۸۱۰e-003
۸, ۴٫۱۵۹۰۸e-005, -۹٫۸۲۱۴۳e-005, -۴٫۸۹۳۲۶e-004
۹, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000, ۰٫۰۰۰۰۰e+000
——————————————————
Members actions in local coordinates
element fx1 fy1 M1 fx2 Fy2 M2
۱, ۱۱۰٫۰, ۸٫۵, ۱۳٫۹, -۱۱۰٫۰, -۸٫۴۵, ۲۸٫۵
۲, ۹۰٫۰, -۵۶٫۲, -۷۸٫۶, -۹۰٫۰, ۵۶٫۲, -۲۰۲٫۵
۳, -۶۴٫۷, ۲۰٫۰, ۵۰٫۱, ۶۴٫۷, -۲۰٫۰, ۹٫۸
۴, ۵۶٫۲, ۹۰٫۰, ۲۰۲٫۵, -۵۶٫۲۴, -۰٫۰, ۰٫۰
۵, -۶۴٫۷, -۰٫۰, -۹٫۹, ۶۴٫۷, ۰٫۰, ۹٫۹
۶, ۵۶٫۲, ۰٫۰, -۰٫۰, -۵۶٫۲, ۹۰٫۰, -۲۰۲٫۵
۷, -۶۴٫۷, -۲۰٫۰, -۹٫۹, ۶۴٫۷, ۲۰٫۰, -۵۰٫۱
۸, ۹۰٫۰, ۵۶٫۲, ۲۰۲٫۵, -۹۰٫۰, -۵۶٫۲, ۷۸٫۶
۹, ۱۱۰٫۰, -۸٫۵, -۲۸٫۵, -۱۱۰٫۰, ۸٫۵, -۱۳٫۹
——————————————————
فیلم آموزش نرم افزار ABAQUS به صورت مقدماتی
انجام پروژه ها و شبیه سازی مقالات و پایان نامه ها با متلب
مشاهده ویدئو در این باره
