Stiffness Method Solver

"Método Rigidez Solver" auxilia os estudantes que aprendem o método de rigidez.

Método de rigidez O Solver fornece uma solução conveniente e detalhada do método de rigidez em estruturas 2D.

1. Por que é conveniente?

Usando cálculos manuais, o método de rigidez pode levar horas e é difícil saber se você está no caminho certo. Este aplicativo pode fornecer a solução em segundos e você pode verificar rapidamente se possui resultados razoáveis.

Os usuários podem editar a solução para corresponder à forma como resolveram o problema. Eles podem fazer isso trocando as liberdades globais ou alterando a direção dos vetores de localização.

Existem botões de ajuda em todo o aplicativo, localizados na parte inferior de cada etapa.

Existem muitos programas de análise estrutural que fazem cálculos semelhantes, mas os engenheiros que os constroem são notórios por ocultar seus cálculos. Este aplicativo mostra todos os cálculos e explica cada uma das etapas necessárias para resolver o problema.

2. Qual é o método de rigidez?

O método de rigidez é uma análise estática de uma estrutura. Para os fins deste aplicativo, estático significa que a estrutura está em equilíbrio e em repouso. As estruturas são compostas por nós (pontos com diferentes condições de restrição) e elementos (materiais 1D que conectam os nós). As cargas são aplicadas à estrutura.

A principal premissa é que os deslocamentos são pequenos. Essa suposição é fundamental, pois permite que a solução seja derivada sob geometria linear, elasticidade linear e radianos podem ser trocados com gradientes. Devido a esse comportamento linear, álgebra linear pode ser usada, o que dá origem ao uso de cálculos matriciais.

Matrizes são usadas para descrever a rigidez das estruturas e são transpostas, invertidas, multiplicadas e adicionadas para obter soluções. Os cálculos de matriz podem ser difíceis, mas são facilmente manipulados por um computador.

3. O que há na solução detalhada?

O aplicativo é capaz de determinar se o tipo de estrutura é uma treliça, viga ou estrutura. A solução inclui:

Pré-processamento de dados

- Os cossenos direcionais

- As liberdades do elemento

- As matrizes de rigidez local do elemento

- As matrizes rotacionais dos elementos

- As matrizes globais de rigidez dos elementos

- Matriz Global de Rigidez

Solver

- O inverso do K11

Deslocamentos

- Os deslocamentos globais em cada liberdade

- Os deslocamentos locais em cada elemento

Corpo livre

- Os valores do corpo livre da estrutura (global)

- Os valores dos elementos livres do elemento (local)

- Os diagramas de corpo livre

Equações e estado final

- As equações em cada elemento *

- Os pontos críticos (estacionários e finais) de cada equação

- Os diagramas de cada equação

- A posição final (estado do equilíbrio)

* As equações incluem:

- Força axial / tensão axial / tensão axial / deformação axial

- Força de cisalhamento / tensão de cisalhamento / tensão de cisalhamento

- Momento de flexão / curvatura / rotação / deflexão

4. O que está incluído na compra no aplicativo?

Com a versão padrão do aplicativo, os usuários têm acesso a todos os dados de pré-processamento e ao solucionador.

A compra no aplicativo "Solução Completa" fornece resultados extras, incluindo: Deslocamentos, dados de Corpo Livre, Equações e Estado Final. Antes de comprar, se você quiser entender mais sobre os resultados extras, os usuários terão acesso a três arquivos de exemplo que mostram todos os resultados.

5. Isso funciona?

O código foi testado com base em perguntas de um livro (e está correto) com 8 treliças, 17 vigas e 12 soluções de estrutura. O aplicativo foi testado em vários dispositivos.