SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
KİRİŞLER M.FERİDUN DENGİZEK.
Advertisements

Mukavemet II Strength of Materials II
PARÇACIĞIN KİNEMATİĞİ
İDEAL AKIŞKANLARIN İKİ BOYUTLU AKIMLARI
Prof.Dr.Şaban EREN Yasar Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi
DİFERANSİYEL AKIŞ ANALİZİ
FELLENIUS ŞEV STABİLİTE YÖNTEMİ
BASİT ELEMANLARDA GERİLME ANALİZİ
ATALET(EYLEMSİZLİK) MOMENTİ
17. MEKANİKSEL SİSTEMLER VE TRANSFER FONKSİYONLARI
Bölüm 8: EĞRİ UYDURMA Fizikte laboratuarda yapılan deneysel ölçümlerin ne kadar hata payı içerdiğini, veya belli teorik modellere ne kadar uyduğunu bilmek.
Scattering by a Dielectric Cylinder of Arbitrary Cross Section Shape, Jack H. Richmond Fatih Erdem İTÜ, Mart 2010.
Lineer Sistemlerin Deprem Davranışı
MUKAVEMET I Doç. Dr. Naci ÇAĞLAR
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
Bölüm 4: Sayısal İntegral
GEOMETRiK CiSiMLER.
Makina Elemanlarının Mukavemet Hesabı
Bölüm 5 HAREKET KANUNLARI
SONLU ELEMANLAR DERS 2.
GEOMETRİK PROGRAMLAMA
Bölüm 4 İKİ BOYUTTA HAREKET
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
RAYLEIGH YÖNTEMİ : EFEKTİF KÜTLE
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
DEVRE ve SİSTEM ANALİZİ PROJE PLANI
AÇISAL YERDEĞİŞTİRME , HIZ ve İVME
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
Lineer Cebir Prof.Dr.Şaban EREN
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
(iki değişkenli fonksiyonlarda integral)
SONLU ELEMANLARA GİRİŞ DERSİ
SONLU ELEMANLAR DERS 7.
AĞIRLIK MERKEZİ (CENTROID)
SONLU ELEMANLAR DERS 4.
Diferansiyel Denklemler
SONLU ELEMANLAR DERS 3.
DİFERANSİYEL DENKLEMLER
SONLU ELEMANLAR DERS 9.
SONLU ELEMANLAR DERS 8.
Yapı Dinamiği Prof. Dr. Erkan ÇELEBİ 1. GİRİŞ
BASİT EĞİLME TESİRİNDEKİ TRAPEZ KESİTLER Betonarme Çalışma Grubu
Giriş, Temel Kavramlar, Yapı Sistemleri
MEKANİK Yrd. Doç. Dr. Emine AYDIN Yrd. Doç. Dr. Tahir AKGÜL.
TAŞIYICI SİSTEMLER VE İÇ KUVVETLER
YAPI DİNAMİĞİ (İNS 307) Y.Doç.Dr. Yusuf SÜMER.
Makine Mühendisliği Mukavemet I Ders Notları Doç. Dr. Muhammet Cerit
Makine Mühendisliği Mukavemet I Ders Notları Doç. Dr. Muhammet Cerit
Giriş, Temel Kavramlar, Yapı Sistemleri
Zeminlerde Kayma Mukavemeti Kayma Göçmesi Zeminler genel olarak kayma yolu ile göçerler. Dolgu Şerit temel Göçme yüzeyi kayma direnci Göçme yüzeyi.
YAPI STATİĞİ 1 KESİT TESİRLERİ Düzlem Çubuk Kesit Tesirleri
Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi Yrd.Doç.Dr. Aysun Eğrisöğüt Tiryaki
Prof. Dr. M. Tunç ÖZCAN Tarım Makinaları Bölümü
HİPERSTATİK SİSTEMLER KUVVET YÖNTEMİ
AKIMDA KÜTLENİN KORUNUMU VE SÜREKLİLİK DENKLEMİ
BASİT EĞİLME TESİRİNDEKİ TRAPEZ KESİTLER
MESNETLER 5.1. Mesnetler ve Düğüm Noktaları
Teorem 2: Lineer zamanla değişmeyen sistemi
SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ
MİMARLIK BÖLÜMÜ STATİK DERSİ
KİRİŞLER 3.1. Tanım Kirişler uçlarından mesnetlenmiş, tek eksenli genellikle boylamasına (eksenine) dik yük taşıyan elemanlardır. Döşemeden aldığı yükü.
MİMARLIK BÖLÜMÜ STATİK DERSİ BASİT YAYILI YÜKLERİN İNDİRGENMESİ
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
AÇISAL YERDEĞİŞTİRME , HIZ ve İVME
NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
MESNETLER 5.1. Mesnetler ve Düğüm Noktaları
MECHANICS OF MATERIALS Eğilme Fifth Edition CHAPTER Ferdinand P. Beer
Sunum transkripti:

SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ PROF. DR. NAZMİYE YAHNİOĞLU nazmiye@yildiz.edu.tr www.yildiz.edu.tr/~nazmiye

ÖZET: Çeşitli örnekler çözüldü: Süreksizliklere göre bölgenin ayrıklaştırılması, Doğal sınır koşullarının SEY işlemlerinde göz önüne alınması, Örnek eleman yolu ile SEY çözümleri, Farklı dereceden Şekil Fonksiyonlarının birlikte kullanılması öğrenildi.

EKSENEL KUVVET ETKİSİNDEKİ ÇUBUKLAR Bu bölümde bazı Elastisite teorisi problemleri ele alınacak ve bu problemlerin Sonlu Elemanlar yöntemi ile modellenmesi ve çözümü verilecektir. V Hacmi, S yüzeyine sahip elastik bir cisim için;

Her kesitte iç kuvvetlerin bileşkeleri Şekilde verilen cisimden seçilecek sonsuz küçük bir hacim elemanı üzerinde, statikten bilinen denge şartı (bileşke kuvvetin sıfırlığı) kullanılarak, elastisite teorisine ait denge denklemleri elde edilir.

Denklemler Denge Denklemleri: İ;j=1,2,3 Bünye Denklemleri (Hooke Yasası): Lineer Durumda Geometrik İlgiler (Şekil Değiştirme-Yerdeğiştirme Bağıntıları): İ;j=1,2,3 Sınır Koşulları: ve

Boyut Düşürme Düzlem Şekil Değiştirme Varsayımı: Cismin bir doğrultudaki boyutu, buna dik diğer iki doğrultudaki boyutundan çok çok büyükse (örneğin z ekseni) bu durumda, Düzlem Gerilme Varsayımı: Cismin bir doğrultudaki boyutu, buna dik diğer iki doğrultudaki boyutundan çok çok küçükse (örneğin z ekseni) bu durumda, alınır. alınır. Denge Denklemleri: i;j=1,2 Bünye Denklemleri (Hooke Yasası): Lineer Durumda Geometrik İlgiler (Şekil Değiştirme-Yer Değiştirme Bağıntıları):

Boyut Düşürme Yukarıda verilen düzlem şekil değiştime/düzlem gerilme durumlarının uygulanabilmesi için aşağıdaki üç şartın gerçeklenmesi gerekir: z doğrultusunda sadece düzgün yayılı yük etki etmeli, Hacimsel kuvvetler z’den bağımsız olmalı, z doğrultusunda düzgün yayılı olmayan başka kuvvet etki etmemeli. Bununla beraber yine, bazı hallerde 2-boyutlu problem yerine bunu 1-boyutlu ele almak yeterli olabilir. Bunun için, aşağıdaki varsayımlar kabul edilir: Her nokta ancak ve ancak tek bir doğrultuda, örneğin “1” ekseni doğrultusunda, hareket edebilir. Her noktada bilinmeyen 1 tanedir (serbestlik derecesi 1’dir). E-Young/Elastisite Modülü

Bir Boyutlu Problemlerin Sonlu Eleman Modellemesi dx, L bölgesinde; dA, A bölgesinde değişmekte fonksiyonelde bütün büyüklükler A serbest değişkeninden bağımsız olduğundan bu değişkene göre integral alınırsa bulunur.

Bir Boyutlu Problemlerin Sonlu Eleman Modellemesi:Ritz tekniği Fonksiyonelde yerine yazılırsa;

Bir Boyutlu Problemlerin Sonlu Eleman Modellemesi:Ritz tekniği veya Ritz tekniği gereği bilinmeyenlere göre türev alınarak sıfıra eşitlenirse:

Bir Boyutlu Problemlerin Sonlu Eleman Modellemesi:Ritz tekniği Örnek eleman için: Yukarıdaki ifadelerde bütün büyüklükler serbest değişkenden bağımsız ise: Yukarıdaki ifadelerde bütün büyüklükler serbest değişkenden bağımsız ise: lineer şekil fonksiyonları kullanılarak eleman matrisleri hesaplanırsa :

Uygulamalar Şekilde arkaya doğru kalınlığı bir birim olan ve düşey kesit alanı lineer değişen bir yapı elemanı verilmektedir Bu yapı elemanını I) Sabit kesit alanlı, II) Değişken kesit alanlı olacak şekilde sonlu elemanlar ile modelleyerek; Eleman matrislerini, Her bir nodda yer değiştirmeleri, Her sonlu elemanda gerilme fonksiyonunu, Mesnet reaksiyonunu bulunuz. Verilenler ; ; ;

I. Sabit kesit alanlı modelleme Düşey kesit alanı için;

Eleman verileri/matrisleri Eleman matrisleri:

Eleman verileri/matrisleri (devam) Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm: cm ; cm ; ;

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu =-49.817N

II. Değişken kesit alanlı modelleme ,

II. Değişken kesit alanlı modelleme (devam Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm: cm, cm, cm

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu =-54.767N

Örnek 2. Şekilde dairesel kesit alanlı bir yapı elemanı verilmektedir. Bu yapı elemanı üzerinde gösterilen bazı büyüklüklerin değerleri aşağıda verilmektedir. Buna göre verilen yapı elemanını en az sonlu eleman ve lineer şekil fonksiyonları yardımıyla modelleyerek, a)Her sonlu eleman için Eleman matrislerini, b)Her bir nodda yer değiştirmeleri, c)Her sonlu elemanda gerilme fonksiyonunu, d)Mesnet reaksiyonunu bulunuz. Verilenler

Eleman verileri/matrisleri

Eleman verileri/matrisleri Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm:

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu

Örnek 3. Şekilde verilen yapı elemanı yarıçapı lineer değişen bir parça ile sabit yarıçaplı ve dairesel kesit alanlı iki parçadan oluşmaktadır. Bu yapı elemanı üzerinde gösterilen bazı büyüklüklerin değerleri aşağıda verilmektedir. Buna göre verilen yapı elemanını en az sonlu eleman ve lineer şekil fonksiyonları yardımıyla modelleyerek, a)Her sonlu eleman için Eleman matrislerini, b)Her bir nodda yer değiştirmeleri, c)Her sonlu elemanda gerilme fonksiyonunu, d)Mesnet reaksiyonunu bulunuz. Verilenler

Örnek 3 (devam)

Eleman verileri/matrisleri

Eleman verileri/matrisleri Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm:

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu

Örnek 4. Şekilde dairesel kesit alanlı bir yapı elemanı verilmektedir. x=0.5m de yay bağlı olup bu noktadaki sınır koşulu ile verilmektedir. Bu yapı elemanı üzerinde gösterilen bazı büyüklüklerin değerleri aşağıda verilmektedir. Buna göre verilen yapı elemanını en az sonlu eleman ve lineer şekil fonksiyonları yardımıyla modelleyerek, a)Her sonlu eleman için Eleman matrislerini, b)Her bir nodda yer değiştirmeleri, c)Her sonlu elemanda gerilme fonksiyonunu, d)Mesnet reaksiyonunu bulunuz. Verilenler

Eleman verileri/matrisleri

Eleman verileri/matrisleri Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm:

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu

Örnek 5. Şekilde dairesel kesit alanlı bir yapı elemanı verilmektedir. Verilen yapı elemanı yarıçapı ile verilmektedir. Bu yapı elemanı üzerinde gösterilen bazı büyüklüklerin değerleri aşağıda verilmektedir. Buna göre verilen yapı elemanını en az sonlu eleman ve lineer şekil fonksiyonları yardımıyla modelleyerek, a)Her sonlu eleman için Eleman matrislerini, b)Her bir nodda yer değiştirmeleri, c)Her sonlu elemanda gerilme fonksiyonunu, d)Mesnet reaksiyonunu bulunuz. Verilenler

Örnek 5 (devam)

Eleman verileri/matrisleri

Eleman verileri/matrisleri Genel sistem: İndirgenmiş sistem: Çözüm:

Gerilme Fonksiyonu 1. Sonlu Eleman için: 2. Sonlu Eleman için:

Mesnet Reaksiyonu