Stiffness Method Solver

「剛性法ソルバーは、「剛性法を学ぶ学生を支援しています。

剛性法ソルバーは、2D構造の剛性法の便利で詳細なソリューションを提供します。

1.なぜ便利なのですか？

手計算を使用すると、剛性法は数時間かかる場合があり、正しい軌道に乗っているかどうかを知ることは困難です。このアプリは数秒で解決策を提供し、合理的な結果があるかどうかをすばやく確認できます。

ユーザーは、問題を解決した方法に合わせてソリューションを編集できます。これは、グローバルな自由を交換するか、ロケーションベクトルの方向を変更することで実現できます。

各ステップの下部にあるアプリ全体にヘルプボタンがあります。

同様の計算を行う多くの構造解析プログラムが存在しますが、それらを構築するエンジニアは計算を隠すことで有名です。このアプリはすべての計算を表示し、問題を解決するために必要な各ステップを説明します。

2.剛性法とは何ですか？

剛性法は、構造の静的解析です。このアプリの目的上、静的とは、構造が平衡状態にあり、静止していることを意味します。構造は、ノード（異なる拘束条件を持つポイント）と要素（ノードを接続する1Dマテリアル）で構成されます。次に、構造に荷重が適用されます。

主な仮定は、変位が小さいということです。この仮定は、解が線形ジオメトリの下で導き出されることを可能にし、線形弾性とラジアンを勾配と交換できるため、重要です。この線形の振る舞いにより、線形代数を使用することができ、これにより行列計算が使用されます。

行列は構造の剛性を表すために使用され、転置、反転、乗算、およびゲインソリューションへの追加が行われます。マトリックス計算は難しい場合がありますが、コンピューターで簡単に処理できます。

3.詳細なソリューションには何が含まれますか？

アプリは、構造タイプがトラス、梁、フレームのいずれであるかを判断できます。ソリューションには以下が含まれます。

データの前処理

-方向余弦

-要素の自由

-要素の局所剛性マトリックス

-要素回転行列

-要素のグローバル剛性マトリックス

-グローバル剛性マトリックス

ソルバー

-K11の逆

変位

-各自由におけるグローバルな変位

-各要素のローカル変位

フリーボディ

-構造のフリーボディ値（グローバル）

-要素のフリーボディ値（ローカル）

-フリーボディ図

方程式と最終状態

-各要素の方程式*

-各方程式のクリティカル（静止および終了）ポイント

-各方程式の図

-最終（均衡状態）ポジション

*方程式は次のとおりです。

-軸力/軸応力/軸ひずみ/軸変形

-せん断力/せん断応力/せん断ひずみ

-曲げモーメント/曲率/回転/たわみ

4.アプリ内購入には何が含まれますか？

アプリの標準バージョンでは、ユーザーはすべての前処理データとソルバーにアクセスできます。

アプリ内購入の「フルソリューション」は、変位、フリーボディデータ、方程式、最終状態などの追加の結果を提供します。購入する前に、追加の結果について詳しく知りたい場合、ユーザーは結果全体を示す3つのサンプルファイルにアクセスできます。

5.動作しますか？

コードは、8トラス、17ビーム、12フレームのソリューションを使用して、教科書からの質問に対してテストされています（正しい）。アプリは複数のデバイスでテストされています。