Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 1. Bổ trợ kiến thức về CHVRBDPhần 2. Lý thuyết PPPTHHChương 1. Vấn đề chungChương 2. Tính hệ thanhChương 3. Bài toán phẳng Chương 4. Bài toán đối xứng trụcChương 5. Bài toán không gian Chương 6. Tấm mỏng chịu uốnChương 7. Vỏ mỏngChương 8. Bài toán động lực học và bài toán ổn định Phần 3. Thực hành tính toán trên máy tínhBáo cáo và Bài tập lớn (hạn nhận: 15092008)Đánh giá: Báo cáo và BTL: 30%; thi: 70%
Phơng Pháp Phần Tử Hũ Hạn Phơng Pháp Phần Tử Hũ Hạn (PPPTHH) (PPPTHH) Finite Element Method (FEM) Finite Element Method (FEM) Trờng Trờng đ đ ại học GTVT ại học GTVT Bộ môn Sức Bền Vật Liệu Bộ môn Sức Bền Vật Liệu LƯƠNG Xuân Bính LƯƠNG Xuân Bính Cấu trúc môn học Cấu trúc môn học Phần 1. Bổ trợ kiến thức về CHVRBD Phần 1. Bổ trợ kiến thức về CHVRBD Phần 2. Lý thuyết PPPTHH Phần 2. Lý thuyết PPPTHH Chơng 1. Vấn đề chung Chơng 1. Vấn đề chung Chơng 2. Tính hệ thanh Chơng 2. Tính hệ thanh Chơng 3. Bài toán phẳng Chơng 3. Bài toán phẳng Chơng 4. Bài toán đối xứng trục Chơng 4. Bài toán đối xứng trục Chơng 5. Bài toán không gian Chơng 5. Bài toán không gian Chơng 6. Tấm mỏng chịu uốn Chơng 6. Tấm mỏng chịu uốn Chơng 7. Vỏ mỏng Chơng 7. Vỏ mỏng Chơng 8. Bài toán động lực học và bài toán ổn định Chơng 8. Bài toán động lực học và bài toán ổn định Phần 3. Thực hành tính toán trên máy tính Phần 3. Thực hành tính toán trên máy tính Báo cáo và Bài tập lớn ( Báo cáo và Bài tập lớn ( hạn nhận: 15/09/2008 hạn nhận: 15/09/2008 ) ) đ đ ánh giá: Báo cáo và BTL: 30%; thi: 70% ánh giá: Báo cáo và BTL: 30%; thi: 70% Tµi liÖu tham khaá Tµi liÖu tham khaá B¾t buéc: B¾t buéc: PP PTHH, NguyÔn Xu©n Lùu, NXB GTVT, 2007 PP PTHH, NguyÔn Xu©n Lùu, NXB GTVT, 2007 Tham khaá: Tham khaá: 1. PP PTHH, Hå Anh TuÊn, TrÇn Binh, NXB KHKT, 1978 1. PP PTHH, Hå Anh TuÊn, TrÇn Binh, NXB KHKT, 1978 2. PP PTHH, Chu Quèc Th¾ng, NXB KHKT, 1997 2. PP PTHH, Chu Quèc Th¾ng, NXB KHKT, 1997 3. The Finite Element Method, Zienkiewicz O.C., Mc Graw - 3. The Finite Element Method, Zienkiewicz O.C., Mc Graw - Hill London 1977 Hill London 1977 4. The Finite Element Method, Alan J. Davies, 4. The Finite Element Method, Alan J. Davies, Clarendon Press 1980 Clarendon Press 1980 Kiến thức bổ trợ Kiến thức bổ trợ Cơ học vật rắn biến dạng: Cơ học vật rắn biến dạng: SBVL, CHKC, LT SBVL, CHKC, LT đ đ H, LTDẻo, CHMTLT H, LTDẻo, CHMTLT Toán học: Toán học: PhIơng trinh vi phân, đạo hàm riêng, tích phân, PhIơng trinh vi phân, đạo hàm riêng, tích phân, tích phân số, các phép tính ma trận, giaỉ hệ phIơng trinh. tích phân số, các phép tính ma trận, giaỉ hệ phIơng trinh. Tin học: Tin học: Một ngôn ngũ lập trinh (Visual C++, Visual Basic, Delphi, Một ngôn ngũ lập trinh (Visual C++, Visual Basic, Delphi, Fortran, Math LAB, Math CAD) hoặc tính toán trên Excel Fortran, Math LAB, Math CAD) hoặc tính toán trên Excel Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Véc tơ ứng suất: Véc tơ ứng suất: { } { } T zxyzxyzyx = Véc tơ biến dạng: Véc tơ biến dạng: { } { } T zxyzxyzyx = Quan hệ biến dạng - chuyển vị: Quan hệ biến dạng - chuyển vị: x w z u ; z w z v y w ; y v y u x v ; x u zxz yzy xyx + = = + = = + = = = w v u x 0 z yz 0 0 xy z 00 0 y 0 00 x zx yz xy z y x Hay { } [ ] { } f= (ChIơng 3 SBVL, ChIơng 1+2 LT (ChIơng 3 SBVL, ChIơng 1+2 LT đ đ H) H) Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Quan hệ ứng suất - biến dạng ( Quan hệ ứng suất - biến dạng ( đ đ ịnh luật Hooke): ịnh luật Hooke): ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) zxzxzx yzyzyz xyxyxy yxzz xzyy zyxx E 12 G 1 E 12 G 1 E 12 G 1 E 1 E 1 E 1 + == + == + == += += += { } [ ] { } = C [ ] ( ) ( ) ( ) + + + = 1200000 0120000 0012000 0001 0001 0001 E 1 C [C] - Ma trận các hệ số đàn hồi Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Hay { } [ ] { } = D [ ] ( )( ) ( ) ( ) ( ) + = 2 21 00000 0 2 21 0000 00 2 21 000 0001 0001 0001 211 E D [D] - Ma trận các hệ số đàn hồi Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng đ đ iều kiện biên ( iều kiện biên ( đ đ KB) KB) S đ S p đ đ KB động học: KB động học: trên S trên S đ đ có có u = v = w =0 u = v = w =0 đ đ KB tĩnh học: KB tĩnh học: Trên S Trên S p p có taỉ trọng {p} có taỉ trọng {p} Trên S Trên S t t - S - S p p không có taỉ trọng hay không có taỉ trọng hay {p} = {0} {p} = {0} S t Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Cách giaỉ bài toán CHVRBD Cách giaỉ bài toán CHVRBD Giaỉ theo chuyển vị: Giaỉ theo chuyển vị: Chọn các thành phần chuyển vị làm ẩn Chọn các thành phần chuyển vị làm ẩn Giaỉ theo ứng suất: Giaỉ theo ứng suất: Chọn các thành phần ứng suất làm ẩn Chọn các thành phần ứng suất làm ẩn Giaỉ hỗn hợp: Giaỉ hỗn hợp: Chọn một số các thành phần chuyển vị và một số Chọn một số các thành phần chuyển vị và một số ứng suất làm ẩn ứng suất làm ẩn Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Bổ trợ về Cơ học vật rắn biến dạng Cách giaỉ bài toán CHVRBD Cách giaỉ bài toán CHVRBD Phơng Pháp PP Giaỉ tích PP Số PP đúng PP gần đúng (các PP biến phân) Các PP số giaỉ gần đúng các PTVF PP PTHH Mô hinh chuyển vị Mô hinh ứng suất Mô hinh hỗn hợp PP Sai phân HH PP Tích phân số 1. Trong nhóm PP Số còn nhũng PP nào nũa? 2. Hãy nêu sự khác nhau chính giũa PP SFHH và PP PTHH? 1. Trong nhóm PP Số còn nhũng PP nào nũa? 2. Hãy nêu sự khác nhau chính giũa PP SFHH và PP PTHH? [...]... hinh phần tử Chi tiết kết cấu Mô hinh phần tử PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.1 Khái niệm PP PTHH Mô hinh phần tử Chi tiết kết cấu Mô hinh phần tử Chi tiết kết cấu Mô hinh phần tử PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.1 Khái niệm PP PTHH Mô hinh phần tử Phần tử đặc biệt Phần tử có vết nứt Phần tử vô hạn Phần tử ban rang lược PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.1 Khái niệm PP PTHH Mô hinh phần tử. .. thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Khung phẳng Phần tử khung phẳng PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Khung không gian Phần tử khung không gian PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Khung không gian Phần tử khung không gian PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ... từng phần tử 4 Thiết lập ma trận độ cứng của kết cấu 5 Thành lập hệ phương trinh cơ ban cho kết cấu 6 Xử lý điều kiện biên > giai hệ ptcb 7 Hoàn thiện bài toán PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Hệ dàn phẳng Phần tử dàn phẳng (chịu kéo nén) PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Dàn không gian Phần tử. .. fthực f(a) b phần tử 1 = fthực f(x) = 1 f(a) f(b) a Xấp xỉ tuyến tính f (a )+ f (b ) 2 x f b phần tử fthực f(x) = 1 + 2 x+ 3 x2 f(x) = 1 + 2 x f(a) f(b) a Xấp xỉ bậc hai x f(b) a b phần tử x PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.2 Hàm xấp xỉ Hàm dạng Hàm dạng Véc tơ chuyển vị nút và lực nút của phần tử y ui Ui u(x) uj x j Uj i x z a u(x) = 1 + 2 x uyển vị của 1 điểm trong phần tử { f } = [1... P} e 2 [ k ] = [ B]T [ D][MadV độ cứng phần tử B ] trận Ve Véc { P} e = [ N ]T { p}dV + [ N ]T { q} dS tơ tai phần tử Ve U e { } e Se = [ k ]{ } e { P} e = 0 [ k ]{ } e = { P} e PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.3 Phương trinh cơ ban Phương trinh cơ ban của phần tử [ k ]{ } e = { P} e [ k ] Ma trận độ cứng của phần tử e { P} Véc tơ tai trọng của phần tử { F} e = { P} e Phương trinh cơ ban của... hinh phần tử Siêu phần tử PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.2 Hàm xấp xỉ Hàm dạng Hàm xấp xỉ (đa thức xấp xỉ) (Hàm chuyển vị) Khái niệm HXX là hàm mô ta gần đúng một đại lượng nào đó của các điểm trong phần tử Thường là dạng đa thức > đa thức xấp xỉ Phương pháp chuyển vị (lấy chuyển vị làm ẩn) > Hàm chuyển vị Dạng thức Bậc, số lượng các số hạng phụ thuộc vào bậc tự do của phần tử đ iều kiện Hội...Phương Pháp PTHH Chương 1 Vấn đề chung Chương 2 Tính hệ thanh Chương 3 Bài toán phẳng Chương 4 Bài toán đối xứng trục Chương 5 Bài toán không gian Chương 6 Tấm mỏng chịu uốn Chương 7 Vỏ mỏng Chương 8 Bài toán động lực học và bài toán ổn định Phương Pháp PTHH Chương 1 Vấn đề chung 1.1 Khái niệm PP PTHH 1.2 Hàm chuyển vị Hàm dạng 1.3 Phương trinh cơ... bài toán hệ thanh Khung không gian Phần tử khung không gian PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 1.1 Bài toán hệ thanh Một số mô hinh bài toán hệ thanh Cầu treo dây võng Phần tử dầm, dây, khung phẳng PP PTHH - Chương 2 Tính hệ thanh 2.1 Bài toán hệ thanh đ ặc điểm chung: đây là bài toán 1 chiều ... ui 1 0 1 = = = [ C ]{ } u j 1 a 2 { } = [ C ] 1 { } e { f } = [ Q][ C ] 1 { } e = [ N ]{ } e [N]-Ma trận hàm dạng PP PTHH - Chương 1 Các vấn đề chung 1.3 Phương trinh cơ ban ng toàn phần của phần tử 1 T T T U e = [ ] { }dV [ f ] { p}dV [ f ] { q} dS Ve 2 Ve Se { f } = [ N ]{ } e { } = [ D]{ } = [ D][ B]{ } e { } = [ ][ N ]{ } = [ B]{ } e e 1 eT T U e = { } [ B ] [ D ][ B ]{ } e dV . trinh c¬ ban cña PP PTHH 1.3 Ph¬ng trinh c¬ ban cña PP PTHH 1.4 Trinh tù tÝnh kÕt cÊu theo PP PTHH 1.4 Trinh tù tÝnh kÕt cÊu theo PP PTHH PP PTHH - Ch¬ng 1. C¸c vÊn ®Ò chung PP PTHH - Ch¬ng 1 ụ ? PP PTHH - Ch¬ng 1. C¸c vÊn ®Ò chung PP PTHH - Ch¬ng 1. C¸c vÊn ®Ò chung 1.1 Kh¸i niÖm PP PTHH 1.1 Kh¸i niÖm PP PTHH M« hinh rêi r¹c hãa kÕt cÊu M« hinh rêi r¹c hãa kÕt cÊu PP PTHH - Ch¬ng. chung PP PTHH - Ch¬ng 1. C¸c vÊn ®Ò chung 1.1 Kh¸i niÖm PP PTHH 1.1 Kh¸i niÖm PP PTHH M« hinh rêi r¹c hãa kÕt cÊu M« hinh rêi r¹c hãa kÕt cÊu PP PTHH - Ch¬ng 1. C¸c vÊn ®Ò chung PP PTHH - Ch¬ng