A Practical Approach to Implement Releases and Partial Fixities in Finite Elements Using Already Existing Stiffness Equations

Authors : Murat YILMAZ

Pages : 571-578

Doi:10.24012/dumf.1092538

View : 5 | Download : 5

Publication Date : 2022-09-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Sonlu Eleman insert ignore into journalissuearticles values(SE); modellerinin birçok mühendislik problemi için kullanışlılığı, elemanın uç mafsal ve elastik-bağlantılar dahil olmak üzere çeşitli bağlantı tiplerini destekleme yeteneğine bağlıdır. Bununla birlikte, bir SE modeline uç bağlantıların eklenmesi eleman geliştirme sürecinde ek teorik çaba gerektirir. Alternatif olarak, ağ yapısında sıfır uzunluklu harici bağlantı elemanları kullanılabilir, ancak bu hem ağ tanımını hem de birleştirme işlemlerini güçleştirecektir. Bu çalışma, rijit bağlantılara sahip herhangi bir SE modeline ait mevcut rijitlik denklemlerinin, ek bir teorik çıkarım gerektirmeksizin, basit matris işlemleri uygulayarak hem uç mafsalları hem de elastik uç yayları destekleyecek şekilde kolaylıkla yeniden yapılandırılabileceğini göstermektedir. Bu kapsamda önerilen yöntem üç temel adımda özetlenebilir. İlk olarak, eleman denklemleri, elemana özel yeni serbestlik dereceleri tanımlanarak sistem denkleminden ayrılır. İkinci olarak, eleman ve sistem arasına elastik yaylar yerleştirilir. Son olarak, yeni serbestlikler ortaya çıkan denklemlerden yok edilerek eleman sistemle yeniden birleştirilir. Önerilen bu yöntemin genel SE modellerine kolaylıkla uygulanabilir olduğu ve hedeflenen mafsal ve elastik bağlantılara sahip yeni bir eleman oluşturabildiği çalışma kapsamında örneklerle doğrulanmıştır.
Keywords : Sonlu Elemanlar Yöntemi, Mafsal, Elastik Bağlantı, Rijitlik Denklemi, Pratik Yaklaşım