اگر مجموعه آموزش‌های اجزا محدود در آکادمی نرم‌افزارهای مکانیک را دنبال کرده باشید، با اصول حاکم بر حل یک مسئله به روش اجزا محدود، انتخاب المان‌ها، مفهوم تابع شکل و المان میله در حالت دو و سه‌بعدی آشنا شده‌اید. همچنین، اصول حاکم بر مسائل مکانیک جامدات از دیدگاه اجزا محدود آموختید (اینجا: مسائل جامدات دوبعدی : مفاهیم پایه). در این آموزش، قصد داریم تا شما را با روش اجزای محدود در مسائل دو بعدی آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
در روش اجزاء محدود (روش المان محدود – Finite Element Method) از توابع پیوسته چند تکه‌ای و هموار برای تقریب کمیت مجهول مورد نظر سود برده می‌شود. هدف اصلی در این روش، یافتن حل یک مسأله پیچیده از طریق جایگزینی آن با یک مدل ساده‌تر است. در این مجموعه آموزش‌هایی مرتبط با روش اجزاء محدود درج خواهد شد. این آموزش‌ها شامل مباحث مقدماتی و پیشرفته جهت آشنایی شما با پشت پرده حل مساله در نرم‌افزارهای تحلیل و شبیه‌سازی مانند آباکوس (ABAQUS) و انسیس (ANSYS) و LS-DYNA و … خواهد بود. این آموزش ها مقدمه ای بر آموزش آباکوس است.
پس از آشنایی با نحوه استخراج ماتریس سختی در المانهای میله، تیر و قاب در حالت کلی (اینجا: ماتریس سختی المان Bar دوبعدی، استخراج ماتریس سختی المان Beam)، ضروری است تا اصول اولیه حاکم بر مسائل مکانیک جامدات در حوزه اجزای محدود را فراگیریم. از اینرو در آموزش پیشرو قصد داریم تا شما همراهان گرامی را با مفاهیم ضروری در مسائل مکانیک جامدات دوبعدی آشنا کنیم. پیشنهاد میکنم قبل از شروع بحث، در ذهن خود مروری بر مفاهیم اولیه مقاومت مصالح در زمینه تانسورهای تنش و کرنش و مسائل تنش / کرنش صفحه‌ای داشته باشید (مسائل تنش صفحه‌ای، کرنش صفحه‌ای و تقارن محوری چیست؟). ما را در آموزش اجزا محدود "مسائل جامدات دوبعدی" همراهی کنید.
در سلسله مباحث آموزش اجزای محدود، نحوه استخراج ماتریس سختی یک المان میله در حالت دو بعدی و همچنین نحوه مونتاژ ماتریس سختی در یک مجموعه متشکل از چند المان (اینجا: ماتریس سختی المان میله دوبعدی، مونتاژ ماتریس سختی در اجزاء محدود) را مورد بررسی قرار دادیم. اما چنانچه با دقت نظر بیشتری به مسائل طرح شده بنگرید متوجه خواهید شد که اثر نیروهای اولیه در تحلیل سازه لحاظ نشده است. از اینرو با هدف تکمیل آموزش‌های اجزای محدود، تصمیم گرفتیم تا به بررسی تاثیر نیروهای اولیه بر معادلات استخراج شده در یک المان میله بپردازیم.
در سلسله آموزش‌های اجزاء محدود، به معرفی المان میله و استخراج روابط حاکم بر ماتریس سختی آن در یک بعد پرداختیم (اینجا: محاسبه ماتریس سختی المان میله در فضای یک بُعدی). همچنین، در آموزشی دیگر نحوه مونتاژ یا توسیع (Enlarging) ماتریس سختی المان میله (در یک بعد) را خدمت شما همراهان گرامی تشریح کردیم (اینجا: مونتاژ ماتریس سختی در اجزاء محدود). با توجه به استقبال شما و درخواست ارائه مباحث اجزای محدود، تصمیم گرفتیم تا بحث پیشین خود را برای المان میله تکمیل نماییم. از اینرو امروز قصد داریم تا به معرفی المان میله در حالت کلی (دو و سه بعدی) بپردازیم و با نحوه استخراج ماتریس سختی آن آشنا شویم. به شما علاقمندان مبحث اجزای محدود توصیه می‌کنیم این آموزش کاربردی را از دست ندهید. با ما در آموزش "استخراج ماتریس سختی المان میله در فضای دو و سه‌بُعدی" همراه باشید.
در آخرین آموزش از مجموعه مباحث اجزای محدود به روش مستقیم استخراج ماتریس سختی برای المان تیر صفحه‌ای پرداختیم (اینجا: المان تیر صفحه‌ای: روابط حاکم بر آن و محاسبه ماتریس سختی - روش اول). با توجه به اهمیت موضوع و در راستای تکمیل مباحث مربوط به این المان، امروز قصد داریم روش دوم برای استخراج ماتریس سختی تیر (Beam Element) را به شما عزیزان معرفی کنیم. پیشنهاد میکنم این آموزش اجزا محدود را از دست ندهید.
تفاوت تحلیل خطی و غیرخطی را در آموزشی جداگانه از نظر گذراندیم. بدون شک شناخت منابع و عوامل غیرخطی سازی یک تحلیل از اهمیت بالایی برخوردار بوده و می‌تواند به درک صحیح در انتخاب حلگر و اطمینان از صحت نتایج بیانجامد. در این آموزش شما را با عوامل غیرخطی شدن یک مسئله آشنا می‌کنیم. با ما در آموزش" منابع غیرخطی سازی مسئله در اجزاء محدود" همراه باشید...
در ادمه مباحث آموزشی اجزای محدود در سایت مرجع آموزش نرم‌افزارهای مکانیک و بنا به درخواست شما همراهان گرامی در تکمیل آموزش‌های این حوزه، تصمیم گرفتیم تا به معرفی المان تیر صفحه‌ای و نحوه استخراج ماتریس سختی در المان مورد نظر بپردازیم تا شما همراهان گرامی گامی استوار و آسوده در سرزمین جذاب اجزای محدود بردارید. ما را در این آموزش همراهی کنید.
پیشتر و در سلسله آموزش روش اجزاء محدود، با ماتریس سختی، روش استخراج و مفهوم درایه‌های آن در المان میله آشنا شدید (اینجا: محاسبه ماتریس سختی المان میله). بر اساس قولی که به شما همراهان گرامی دادیم تصمیم گرفتیم تا روش مونتاژ (با نامهای اسمبل و توسیع (Enlarging) هم شناخته می‌شود) ماتریس سختی در یک مجموعه چند المانی را برای شما آماده کنیم. با ما در آموزش مونتاژ ماتریس سختی همراه باشید.
آیا تا بحال از خود پرسیدهاید که در پروسه حل یک مسئله بوسیله Abaqus چه فرآیندی در پشت نرمافزار آباکوس دنبال می‌شود؟ فلسفه انتخاب یک سطح مقطع خاص چیست؟ المان‌ها چه تأثیری روی جواب دارند؟ چرا باید در یک مسئله از المان تنش صفحه‌ای کمک گرفت و در دیگری از المانهای تقارن محوری؟ اگر مشتاق به دانستن پاسخ این سؤال‌ها هستید، آموزش امروز را از دست ندهید. با ما همراه باشید در "آموزش یافتن فرمول ماتریس سختی برای هر المان: تئوری و روابط المان میله".
اگر مجموعه مطالب آموزشی اجزای محدود را دنبال کرده باشید به خوبی از اهمیت اعمال شرایط مرزی به شکل صحیح و شناخت کامل آن آگاهید. پیشتر و در پستی جداگانه شرایط مرزی ضروری و طبیعی در اجزای محدود را به شما معرفی کردیم. قصد داریم تا در این بخش، به آموزش انواع شرایط مرزی متداول در تحلیل مسائل سازه بپردازیم. به شما پیشنهاد می‌کنیم این آموزش کاربردی را از دست ندهید.