miumiususu1

New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU................................................................................................................................1
CHƯƠNG I. MỘT CÁCH BIỂU DIỄN VÀ TÍNH TOÁN HÌNH THỨC CHO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN………………………….4
1.1. PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TRONG CƠ HOC VẬT RẮN……...4
1.1.1.Mô hình ……………………………………………………………………….4
a.Mô hình tương thích……………………………………………………….6
b.Mô hình cân bằng………………………………………………………….6
c.Mô hình hỗn hợp…………………………………………………………..6
1.1.2.Cơ sở của phương pháp phần tử hữu hạn……………………………………...6
1.1.3.Các dạng phần tử hữu hạn cơ bản thường dùng…………………………..….12

1.2. PHẦN TỬ THAM CHIẾU…………………………...………………………… 13

1.3. TÍNH TOÁN HÌNH THỨC (SYMBOLIC) CHO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN………………………………………………….…………………….15
1.3.1.Lập trình tính toán hình thức (symbolic)………………….…………………15
1.3.2.Một cách biểu diễn của phương pháp phần tử hữu hạn cho lập trình tính toán
hình thức ……………………………………………………………...…… 17


CHƯƠNG II. PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN ĐỘ NHẠY KẾT CẤU..........................21

2.1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC VẤN ĐỀ TỔNG QUÁT VỀ ĐỘ NHẠY KẾT CẤU.........................................................................................................................21
2.1.1.Hệ nhiều bậc tự do-sự trực dao của các dạng riêng…………………..……..21
2.1.2.Phân tích độ nhạy kết cấu theo các dạng dao động riêng………………...….23
2.1.3.Phân tích độ nhạy kết cấu cho bài toán tĩnh học và động lực học tổng quát...25
2.1.3.1.Khái niệm…………………………………………………………..25
2.1.3.2.Tính toán độ nhạy kết cấu………………………………………... 26

2.2.PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY KẾT CẤU THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN……………………………………………………………………….………30

2.2.1.Phân tích độ nhạy chuyển vị của bài toán tĩnh……………………………… 30
2.2.2.Phân tích độ nhạy ứng suất của bài toán tĩnh…..…………………………… 33
2.2.3.Phân tích độ nhạy giá trị riêng và vector riêng………………………..……..35






CHƯƠNG III.ỨNG DỤNG ĐỘ NHẠY TRONG TÍNH TOÁN TỐI ƯU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT CẤU......................................................................................37
3.1.TỔNG QUAN VỀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU……………………………………37
3.1.1.Mở đầu………………………………………………………………….……37
3.1.2.Tối ưu hóa theo quy hoạch toán học……………………………………...….38
3.1.3.Tối ưu hóa theo phương pháp tiêu chuẩn tối ưu……………………………..39
3.2.ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY TRONG TÍNH TOÁN TỐI ƯU KẾT CẤU……………………………………………………………………………..…42
3.2.1.Mở đầu……………………………………………………………………….42
3.2.2.Tính toán tối ưu kết cấu bị ràng buộc chuyển vị………………………….…44
3.2.2.1.Phân tích độ nhạy chuyển vị………………………………….……44
3.2.2.1.Điều chỉnh biến thiết kế……………………………………………46
3.2.3.Tính toán tối ưu kết cấu bị ràng buộc ứng suất………………………………48
3.2.3.1.Phân tích độ nhạy ứng suất……………………………………...…48
3.2.3.2.Điều chỉnh biến thiết kế………………………………………..…..49
3.2.4.Điều chỉnh đồng thời nhiều biến thiết kế………………………………….....50

CHƯƠNG IV.MỘT SỐ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SỐ…………………………………53

4.1.PHÂN TÍCH ĐỘ NHẠY KẾT CẤU……………………………………………..53
4.1.1.Tính toán phân tích độ nhạy của hệ có các phần tử thanh dầm……………...53
4.1.2. Tính toán phân tích độ nhạy của hệ có các phần tử khung………………….55
4.1.3. Tính toán phân tích độ nhạy của hệ có các phần tử thanh dàn…………...…57
4.1.4. Tính toán phân tích độ nhạy của hệ có các phần tử tấm và vỏ…………..….59
a.Tính độ nhạy hệ tấm chịu uốn có liên kết biên ngàm hai canh……….….59
b.Tính độ nhạy hệ tấm chịu uốn có liên kết biên ngàm bốn cạnh………….61
c.Tính độ nhạy hệ tấm vỏ tổng quát…………………………………….….63
4.1.5.Phân tích độ nhạy của hệ liên hiệp các phần tử khung tấm……………….....65
4.1.6.Tính toán phân tích độ nhạy của hệ liên hiệp vỏ mỏng có gờ…………….....67
4.2.ỨNG DỤNG ĐỘ NHẠY KẾT CẤU.......................................................................69
4.2.1.Ứng dụng độ nhạy trong tính toán thiết kế tối ưu……………………………69
a.Tính toán thiết kế tối ưu kết cấu dàn thép…………………………….….69
b.Tính toán thiết kế tối ưu kết cấu nhà cao tầng…………………………...72
4.2.2.Ứng dụng độ nhạy trong tính toán gia cường kết cấu hiên hữu……………...73
4.2.2.1.Thiết kế gia cường để nâng chiều cao trụ tháp hiện hữu…………..73
4.2.2.2.Đánh giá mức độ ổn định và gia cường công trình tường chắn đất hiện hữu…………………………………………………………...77

KẾT LUẬN………………………………………………………………………….…….77

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………..…78
KẾT LUẬN
Các tính toán độ nhạy kết cấu tĩnh và động đóng vai trò quan trọng trong các thiết kế tối ưu kết cấu.Ngoài ra ,độ nhạy kết cấu của các hệ cơ học còn cho phép ta điều chỉnh chức năng,mục đích sử dụng của kết cấu mà không phải thay đổi toàn bộ thiết kế.Điều này đặc biệt quan trọng trong việc cải tiến ,sửa chữa các kết cấu có sẵn,cũng như đáp ứng các ràng buộc trong thiết kế.
Việc phân tích độ nhạy cho các phần tử phức tạp(2,3 chiều,quanh vết nứt,composite,…)còn cho phép chúng ta chọn lựa mật độ lưới chia,và định hướng tính chất tập trung quanh vùng đặc biệt nhạy cảm đối với các tham số quan tâm.
Các tính toán hầu hết được tiến hành trên các ma trận phần tử(ma trận cứng,ma trận khối lượng…),trước khi lắp ráp thành ma trận tổng thể .Vì thế các giải thuật tương đương với các hệ chương trình tính toán kết cấu dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn,từ đó cho phép dễ dàng lắp ghép các tính toán độ nhạy vào một chương trình có sẵn .Ngoài ra,các ma trận đạo hàm hầu hết là các ma trận thưa (nhiều số 0),nên các tính toán thực hiện rất nhanh trên máy tính.
Để gần với các mô hình thực tế và các kết cấu phức tạp,cần phát triển tính toán độ nhạy cho các bài toán phi tuyến,các hệ chịu tải phức tạp,và các vật liệu có ứng xử phức tạp,cũng như các công trình chịu tải động.
Chương I
MỘT CÁCH BIỂU DIỄN VÀ TÍNH TOÁN HÌNH THỨC CHO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

1.1 PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TRONG CƠ HỌC VẬT RẮN
1.1.1 Mô hình
Các bài toán trong cơ học vật rắn biến dạng có thể tóm tắt theo sơ đồ phân loại như hình 1.1 dưới đây, trong đó các bài toán được sắp xếp theo mức độ từ đơn giản đến phức tạp.



Phương pháp phần tử hữu hạn đặc biệt có hiệu quả để tìm dạng gần đúng của một hàm chưa biết trong miền xác định của nó. Phương pháp phần tử hữu hạn khác phương pháp Ritz và Galerkin ở chỗ nó không tìm dạng xấp xỉ của hàm cần tìm trong toàn miền xác định mà chỉ trong từng miền con thuộc miền xác định đó. Do đó việc đầu tiên khi áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn là thay thế miền tính toán bằng các miền con được gọi là các phần tử.
Các phần tử này xem như chỉ nối nhau ở một số điểm xác định trên các mặt hay các cạnh biên của các phần tử (hình 1.2). Hình dạng các phần tử được chọn sao cho có khả năng xấp xỉ sát nhất hình dạng mặt biên của miền tính toán.








Trong các bài toán cơ học kết cấu, tùy theo ý nghĩa vật lý của hàm xấp xỉ, Phương pháp phần tử hữu hạn có thể được dựa trên 3 loại mô hình:
a) Mô hình tương thích: Xấp xỉ dạng phân bố của chuyển vị bên trong phần tử. Các ẩn số được xác định dựa trên cơ sở nguyên lý biến phân Lagrange (hay nguyên lý công ảo).
b) Mô hình cân bằng: Là dạng đối ngẫu của mô hình tương thích. Xấp xỉ dạng phân bố ứng suất hay nội lực bên trong phần tử. Các ẩn số được thiết lập dựa trên nguyên lý biến phân Castigliano.
c) Mô hình hỗn hợp: Xấp xỉ dạng phân bố của cả chuyển vị lẫn ứng suất trong phần tử; Xem chuyển vị và ứng suất là hai yếu tố riêng biệt; Dựa trên nguyên lý biến phân Reisne-Helinge.
Hình 1.3 là một ví dụ cho thấy sự hội tụ của hai mô hình tương thích và cân bằng trong một bài toán uốn tấm. Mô hình tương thích được dùng rộng rãi hơn cả, hai mô hình kia chỉ sử dụng có hiệu quả trong một số bài toán .












1.1.2 Cơ sở của phương pháp phần tử hữu hạn
Xét sự cân bằng của một vật thể rắn tổng quát 3 chiều, các ngoại lực tác dụng lên vật thể gồm: lực bề mặt fs , lực khối fV và lực tập trung fi :
(1.1)
Chuyển vị tổng thể của hệ:

Tương ứng với chuyển vị, ta có:
• Vector chuyển vị tại điểm (1.2)
• Vector biến dạng: (1.3)
• Vector ứng suất: (1.4)
Trong đó:
Vấn đề bài toán: Với các ngoại lực (1.1) đã cho, ta tìm trường chuyển vị, biến dạng và ứng suất (1.2), (1.3), (1.4).
Quan hệ biến dạng và chuyển vị (biến dạng bé hay đàn hồi tuyến tính):
(1.5)
Dạng ma trận:
(1.6)
Với D là ma trận toán tử vi phân theo : (1.7)
Quan hệ ứng suất_biến dạng (Định luật Hook tổng quát):
(1.8)
Với và là biến dạng và ứng suất ban đầu. Trường hợp thì
(1.9)
trong đó:
(1.10)
Nguyên lý công khả dĩ (hay nguyên lý biến phân Lagrange)
Xét vật thể , cân bằng dưới tác dụng của lực thể tích , lực mặt và các lực tập trung . Nguyên lý công khả dĩ phát biểu rằng ứng với từng chuyển vị khả dĩ , tổng công nội (nội năng hay thế năng biến dạng đàn hồi) bằng tổng công lực ngoài :
(1.11)
Trong đó, từ (1.6) và (1.9) :

Phương trình (1.11) viết lại:
(1.12)
Chia vật thể V thành các phần tử hữu hạn , gọi là các chuyển vị của các nút của và U là các chuyển vị nút của toàn vật thể V. Ta có quan hệ “lắp ráp” :
(1.13)
Ngoài ra ta có xấp xỉ qua chuyển vị nút :
(1.14)



Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

VuThe

New Member
Mình đang có nghiên cứu về phân tích độ nhạy, mong có được tài liệu này
 

Các chủ đề có liên quan khác

Top