تحلیل سختی خرپای سه بعدی با روش المان محدود در نرم افزار متلب

پنجشنبه ۲۴ مرداد ۱۳۹۸
بازدید ۹۵۶ نفر
تک سیویل
(۴۰ امتیاز از ۸ رای)
Loading...

تحلیل سختی خرپای سه بعدی با روش المان محدود

این پروژه در محیط نرم افزار متلب کد نویسی شده است که با استفاده از روش المان محدود ، خرپای سه بعدی را تحلیل می کند و پس از آنالیز سختی کل خرپای مورد نظر را محاسبه نموده و به صورت ماتریس در خروجی برنامه متلب نمایش می دهد. این برنامه به صورتی کد نویسی شده است که پس از ران نمودن نرم افزار متلب دو سوال از کاربر پرسیده می شود که برای ادامه تحلیل و نمایش خروجی ها، بایستی به آنها جواب داده شود.

شکل خرپای مورد بررسی

تصویر hardness-analysis-of-3d-truss-with-matlab_200

سوال اول:

Enter your area (m2): 0.05

1	Enter your area (m2): 0.05

در پیغام بالا باید سطح مقطع عضو ها را وارد کنید (متر مربع).

سوال دوم:

Enter your modul Elasticity (KN/m^2): 20000000

1	Enter your modul Elasticity (KN/m^2): 20000000

در این پیغام باید مدول الاستیسیته عضو ها را وارد کنید(کیلو پاسکال).

نکته: سطح مقطع و مدول الاستیسیته هر یک از اعضای خرپا با هم برابر در نظر گرفته شده است.

پس از وارد نمودن اطلاعات، نرم افزار متلب تحلیل خود را ادامه داده و در نهایت سختی خرپا را در خروجی نشان می دهد.

تعریف کوتاهی از سختی خرپا:

به مقابله و مقاومت سیستم خرپا در مقابل تغییر مکان ها سختی خرپا گفته می شود.

فرضیات مسئله برای پروژه تحلیل سختی خرپای سه بعدی با نرم افزار MATLAB :

A=  0.05 m2
E= 2*10^7 KN/M^2

1 2	A= 0.05 m2 E= 2*10^7 KN/M^2

اطلاعات ورودی جهت تعریف خرپا به نرم افزار متلب که می توان اطلاعات آن ها را در کد نویسی برنامه به صورت دلخواه تغییر داد:

ماتریس تشکیل شده برای مساحت و مدول الاستیسیته در محیط برنامه:

%## INPUT DATA ##
Properties=[a  e   %1 Element No
            a  e   %2
            a  e   %3
            a  e   %4
            a  e   %5
            a  e   %6
            a  e  ];%7

%## INPUT DATA ##

Properties=[a e %1 Element No

a e %2

a e %3

a e %4

a e %5

a e %6

a e ];%7

ماتریس تشکیل شده برای شناسایی محل گره های خرپا، وارد کردن مقدار فاصله x-y-z هر گره به برنامه به ترتیب گره ها

%% ## GLOBAL NODE COORDINATES ##
% Cor=[   X      Y      Z ]
  Cor=[ 3.00    0.00   4.00
        5.00    0.00   4.00
        4.00    0.00  -4.00
        0.00    4.00   0.00
        4.00    8.00   0.00
        8.00    4.00   0.00 ];

%% ## GLOBAL NODE COORDINATES ##

% Cor=[ X Y Z ]

Cor=[ 3.00 0.00 4.00

5.00 0.00 4.00

4.00 0.00 -4.00

0.00 4.00 0.00

4.00 8.00 0.00

8.00 4.00 0.00 ];

تشکیل ماتریس ورودی شماره گره های ابتدا و انتهای هر عضو به ترتیب

%% ## ELEMENT POSITION MATRIX ##
Pos=[4 5
     1 4
     1 5
     6 5
     2 5
     2 6
     3 5];

%% ## ELEMENT POSITION MATRIX ##

Pos=[4 5

1 4

1 5

6 5

2 5

2 6

3 5];

ماتریس تشکیل شده برای گزارش بسته بودن یا آزادی حرکت گره ها در هر جهت

%% ## SYSTEM SUPPORTS ##
%Re(Node number,:)=[ux vy wz](0=Connected,1=free)
 Re(1,:)= [0 0 0];
       Re(2,:)= [0 0 0];
       Re(3,:)= [0 0 0];
       Re(4,:)= [1 0 0];
       Re(6,:)= [1 0 0];

%% ## SYSTEM SUPPORTS ##

%Re(Node number,:)=[ux vy wz](0=Connected,1=free)

Re(1,:)= [0 0 0];

Re(2,:)= [0 0 0];

Re(3,:)= [0 0 0];

Re(4,:)= [1 0 0];

Re(6,:)= [1 0 0];

نیرو های اعمال شده در گره ها:

%% ## SYSTEM GLOBAL LOAD ##
%P(Re(Node number, freedom number))=LOAD
P(Re(4,1))= 10.00 ;
P(Re(5,2))=-30.00 ;
P(Re(6,1))=-10.00 ;

%% ## SYSTEM GLOBAL LOAD ##

%P(Re(Node number, freedom number))=LOAD

P(Re(4,1))= 10.00 ;

P(Re(5,2))=-30.00 ;

P(Re(6,1))=-10.00 ;

خروجی نرم افزار متلب به صورت ماتریس سختی پس از تحلیل خرپای سه بعدی طبق مشخصات ارائه :

This program calculate Stiffness Truss3d
Enter your area (m2): 0.05
Enter your modul Elasticity (KN/m^2): 20000000
SYSTEM STIFFNESS MATRIX (ماتریس سختی سیستم)
Ksis =
   1.0e+05 *
   1.2267        -0.8839        -0.8839          0             0
   -0.8839       1.7952         -0.0000          0            -0.8839
   -0.8839       -0.0000         4.4180         -0.4307        0.8839
   0             0              -0.4307          0.6626        0
   0             -0.8839         0.8839          0             1.2267