Stiffness Method Solver

"Stijfheid Method Solver" helpt studenten leren de stijfheid methode.

Stijfheidsmethode Oplosser biedt een handige, gedetailleerde oplossing van de stijfheidsmethode in 2D-structuren.

1. Waarom is het handig?

Met behulp van handberekeningen kan de stijfheidsmethode uren duren en het is moeilijk om te weten of u op de goede weg bent. Deze app kan u binnen enkele seconden de oplossing bieden en u kunt snel controleren of u redelijke resultaten heeft.

Gebruikers kunnen de oplossing aanpassen aan hoe ze het probleem hebben opgelost. Ze kunnen dit doen door de wereldwijde vrijheden te verwisselen of de richting van de locatievectoren te veranderen.

Onderaan elke stap staan ​​helpknoppen in de app.

Er bestaan ​​veel structurele analyseprogramma's die vergelijkbare berekeningen uitvoeren, maar de ingenieurs die ze maken zijn berucht om hun berekeningen te verbergen. Deze app toont alle berekeningen en legt alle stappen uit die nodig zijn om het probleem op te lossen.

2. Wat is de stijfheidsmethode?

De stijfheidsmethode is een statische analyse van een structuur. Voor de doeleinden van deze app betekent statisch dat de structuur in evenwicht en in rust is. Structuren bestaan ​​uit knooppunten (punten met verschillende beperkingsvoorwaarden) en elementen (1D-materialen die knooppunten met elkaar verbinden). Vervolgens worden belastingen op de structuur toegepast.

De belangrijkste veronderstelling is dat verplaatsingen klein zijn. Deze veronderstelling is van cruciaal belang omdat hiermee de oplossing kan worden afgeleid onder lineaire geometrie, lineaire elasticiteit en radialen kunnen worden uitgewisseld met verlopen. Vanwege dit lineaire gedrag kan lineaire algebra worden gebruikt, wat aanleiding geeft tot het gebruik van matrixberekeningen.

Matrices worden gebruikt om de stijfheid van structuren te beschrijven en worden getransponeerd, omgekeerd, vermenigvuldigd en toegevoegd om oplossingen te verkrijgen. Matrixberekeningen kunnen moeilijk zijn, maar worden gemakkelijk door een computer verwerkt.

3. Wat zit er in de gedetailleerde oplossing?

De app kan bepalen of het structuurtype een spant, balk of frame is. De oplossing omvat:

Voorbewerking van gegevens

- De directionele Cosines

- De elementvrijheden

- De Element Local Stiffness Matrices

- De element rotatiematrices

- De Element Global Stiffness Matrices

- De globale stijfheidsmatrix

solver

- De inverse van K11

verplaatsingen

- De wereldwijde verplaatsingen bij elke vrijheid

- De lokale verplaatsingen bij elk element

Gratis lichaam

- De Structure Free Body Values ​​(Global)

- De elementvrije bodywaarden (lokaal)

- De vrije lichaamsdiagrammen

Vergelijkingen en definitieve staat

- De vergelijkingen bij elk element *

- De kritieke (stationaire en eind) punten van elke vergelijking

- De diagrammen van elke vergelijking

- De definitieve positie (evenwichtstoestand)

* Vergelijkingen omvatten:

- Axiale kracht / axiale spanning / axiale spanning / axiale vervorming

- Schuifkracht / schuifspanning / schuifspanning

- Buigmoment / kromming / rotatie / afbuiging

4. Wat is inbegrepen in de in-app aankoop?

Met de standaardversie van de app hebben gebruikers toegang tot alle voorverwerkingsgegevens en de oplosser.

De in-app aankoop "Volledige oplossing" biedt extra resultaten, waaronder: verplaatsingen, vrije body-gegevens, vergelijkingen en uiteindelijke status. Als u voor aankoop meer wilt weten over de extra resultaten, hebben gebruikers toegang tot drie voorbeeldbestanden die de volledige resultaten weergeven.

5. werkt het

De code is getest tegen vragen uit een leerboek (en is correct) met 8 truss-, 17-beam- en 12-frameoplossingen. De app is getest op meerdere apparaten.