Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » طريقة الصلابة المباشرة

طريقة الصلابة المباشرة

1956
  • M. J. Turner
  • R. W. Clough
  • H. C. Martin
  • L. J. Topp
مكتب الهندسة المدنية مع مهندسين إنشائيين يحللون تصميم الجسر باستخدام طريقة الصلابة المباشرة.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

مصفوفة طريقة التحليل الإنشائي أساسي لـ العنصر المحدود طريقة العناصر المحدودة (FEM). تُنمذج هذه الطريقة الهيكل على أنه مجموعة من العناصر المتصلة عند العقد. تربط هذه الطريقة القوى العقدية R بالإزاحات العقدية D من خلال مصفوفة صلابة عامة K، تُعبر عنها بالمعادلة KD = R. حل نظام المعادلات الخطية هذا يُعطي الإزاحات العقدية المجهولة.

تُتيح طريقة الصلابة المباشرة إجراء التحليل الإنشائي باستخدام الحاسوب. تتضمن هذه العملية ثلاث مراحل رئيسية. أولًا، يتم تقسيم الهيكل إلى عدد محدود من العناصر (مثل العوارض، والأغلفة، والأجسام الصلبة)، ولكل عنصر مصفوفة صلابة محددة [latex][k][/latex] في نظام إحداثيات محلي. تربط مصفوفة صلابة العنصر هذه القوى والإزاحات عند عقد العنصر.

ثانيًا، يتم تجميع مصفوفة الصلابة العامة [latex][K][/latex] للهيكل بأكمله من خلال دمج مصفوفات الصلابة للعناصر الفردية بشكل منهجي. تضمن عملية التجميع هذه التوافق (يجب أن تتطابق الإزاحات عند العقد المشتركة) والتوازن (يجب أن تتوازن القوى عند كل عقدة). بعد ذلك، تُطبق شروط الحدود، مثل الدعامات الثابتة حيث تكون الإزاحات صفرًا، لتعديل نظام المعادلات العام.

وأخيرًا، يتم حل نظام المعادلات الجبرية الخطية الناتج، [latex][K]{D} = {R}[/latex]، لإيجاد الإزاحات العقدية المجهولة [latex]{D}[/latex]. وبمجرد معرفة هذه الإزاحات، يمكن استخدامها لحساب الإجهادات والانفعالات الداخلية داخل كل عنصر، مما يوفر صورة كاملة لاستجابة الهيكل للأحمال المطبقة.

UNESCO Nomenclature: 3305
- الهندسة المدنية

يكتب

البرنامج/الخوارزمية

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • جبر المصفوفات
  • مفهوم الصلابة من الميكانيكا الكلاسيكية
  • طرق تحليل الإطار مثل طريقة انحراف المنحدر
  • الآلات الحاسوبية المبكرة
  • نظرية المرونة

التطبيقات

  • برامج تحليل العناصر المحدودة (FEA) (على سبيل المثال، Ansys، Abaqus، Nastran)
  • أنظمة التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) والهندسة (CAE)
  • تصميم المركبات الفضائية
  • تصميم البنية التحتية للهندسة المدنية (الجسور والسدود وناطحات السحاب)
  • التحليل الميكانيكي الحيوي للغرسات والأنسجة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: طريقة الصلابة المباشرة، تحليل المصفوفة، طريقة العناصر المحدودة، مصفوفة الصلابة، الإزاحة العقدية، الميكانيكا الإنشائية، التحليل الحسابي، الهندسة المدنية، هندسة الطيران والفضاء.

السياق التاريخي

طريقة الصلابة المباشرة

1950
1950
1955
1956
1960
1960
1960
1950
1950
1950
1955
1958
1960
1960
1960

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.