Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji

Dostępność: dostępne
Cena: 55,00 zł 55.00
ilość egz.

towar niedostępny

dodaj do schowka

Opis

Praca zawiera monograficzne ujęcie metody elementów skończonych w aspekcie zastosowań w zakresie szeroko rozumianej mechaniki konstrukcji. Omówione są podstawy teoretyczne metody elementów skończonych - uniwersalnej, sprawdzonej metody modelowania, analizy i oceny procesów, tworzyw i obiektów technicznych. Przedstawiono zastosowania MES w rozwiązywaniu problemów statyki, dynamiki i stateczności konstrukcji prętowych i powierzchniowych. Rozwiązania teoretyczne wsparto systemem obliczeniowym FEAS. Przeznaczona jest dla studentów wydziałów budowlanych i mechanicznych wyższych uczelni technicznych, projektantów konstrukcji budowlanych.

Spis treści:

Przedmowa do wydania pierwszego 7
Przedmowa do wydania drugiego 9
Przedmowa do wydania trzeciego 11

1 Wprowadzenie 13
1.1. Ogolna charakterystyka metod obliczeniowych 13
1.2. Syntetyczny opis metody elementow skończonych (MES) 20
1.3. Wybrane przykłady zastosowań MES 28

2 Technika MES na przykładzie analizy konstrukcji ramowych 32
2.1. Podatność i sztywność 32
2.2. Podstawowe rownania pręta 35
2.3. Element ramy 40
2.3.1. Algorytm wyznaczania macierzy sztywności elementu  52
2.3.2. Podłoże typu Winklera  53
2.3.3. Kondensacja statyczna i modyfikacja macierzy sztywności  55
2.3.4. Wpływ obciążeń międzywęzłowych 57
2.4. Globalna macierz sztywności  62
2.4.1. Transformacje w układach kartezjańskich 62
2.4.2. Uwzględnianie mimośrodow  68
2.4.3. Warunki rownowagi i zgodności w węzłach  71
2.4.4. Warunki brzegowe  79
2.4.5. Tablica alokacji  83
2.5. Przykład analizy statycznej ramy płaskiej  87

3 Algorytmy MES 92
3.1. Wybrane algorytmy numeryczne  92
3.2. Algorytmy ideowe  99
3.3. Algorytm użytkownika systemu  107

4 Analiza statyczna konstrukcji dwu- i trójwymiarowych 110
4.1. Elementy tarczowe  110
4.1.1. Podstawowe rownania tarczy 110
4.1.2. Element prostokątny  114
4.1.3. Element trojkątny 119
4.1.4. Uogolnione parametry węzłowe  122
4.1.5. Elementy wyższych rzędow 125
4.2. Element pierścieniowy 129
4.3. Elementy trojwymiarowe  133
4.3.1. Element czworościenny  133
4.3.2. Inne elementy trojwymiarowe  137
4.4. Element płytowy 140
4.4.1. Podstawowe rownania płyty cienkiej 140
4.4.2. Element prostokątny 145
4.4.3. Element trojkątny 149
4.4.4. Przykłady elementow płytowych dostosowanych  154
4.4.5. Warunki brzegowe  157
4.5. Elementy powłokowe 159
4.5.1. Podstawowe rownania technicznej teorii powłok cienkich mało wyniosłych 161
4.5.2. Płaski trojkątny element powłokowy  166
4.5.3. Prostokątny element powłoki translacyjnej  171
4.5.4. Stożkowy element pierścieniowy 181
4.5.5. Warunki brzegowe w powłokach 184
4.6. Przykłady zastosowania MES 185

5 Wybrane problemy analizy elementu 194
5.1. Koncepcja superelementu 194
5.2. Element izoparametryczny 196
5.2.1. Rozważania wstępne  196
5.2.2. Szczegolna postać wspołrzędnych naturalnych – wspołrzędne barycentryczne  211
5.2.3. Zdegenerowane elementy izoparametryczne 216
5.2.3.1. Belka Timoshenki  216
5.2.3.2. Płyta Mindlina  220
5.2.3.3. Element powłokowy Ahmada 223
5.2.4. Niektore problemy ujęcia izoparametrycznego  227
5.3. Przykład zastosowania elementow izoparametrycznych 232

6 Metoda elementów skończonych w zagadnieniach dynamiki 235
6.1. Rownanie ruchu  235
6.2. Macierz bezwładności 238
6.2.1. Macierz bezwładności kratownicy 238
6.2.2. Macierz bezwładności ramy płaskiej  239
6.2.3. Macierz bezwładności ramy przestrzennej  240
6.2.4. Macierz bezwładności tarczy (PSN, PSO)  241
6.2.5. Macierz bezwładności płyty  242
6.2.6. Macierz bezwładności bryły 243
6.2.7. Diagonalizacja macierzy bezwładności  243
6.3. Macierz tłumienia 243
6.4. Drgania swobodne  244
6.5. Redukcja liczby stopni swobody 247
6.6. Numeryczne całkowanie rownania ruchu 249
6.6.1. Uogolniona metoda rożnic skończonych 249
6.6.2. Metoda SSpj (Zienkiewicza–Wood)1 254
6.6.3. Metoda Newmarka  258
6.6.4. Metoda Wilsona  260
6.6.5. Metoda Houbolta  262
6.6.6. Analiza metod numerycznego całkowania rownania ruchu  264
6.7. Superpozycja modalna  273
6.8. Przykłady analizy dynamicznej  276

7 Podstawy analizy nieliniowej 281
7.1. Nieliniowości w mechanice konstrukcji 281
7.2. Metody numeryczne w analizie nieliniowej  286
7.2.1. Metoda przyrostowa  286
7.2.2. Metoda iteracyjna  289
7.2.3. Metoda mieszana 296
7.2.4. Analiza porownawcza metod  297
7.3. Nieliniowość geometryczna w prętach  299
7.3.1. Element kratownicy płaskiej  299
7.3.2. Element ramy płaskiej  301
7.4. Ścieżka rownowagi 304
7.5. Stateczność początkowa  310
7.6. Stateczność z udziałem sił bezwładności 315

8 Problemy przewodnictwa ciepła 321
8.1. Analiza ustalonego przewodnictwa ciepła w ujęciu MES 321
8.2. Zagadnienie dwuwymiarowe  325
8.3. Zagadnienie trojwymiarowe 328

9 Inne koncepcje i ujęcia MES 331
9.1. Ujęcie naprężeniowe i hybrydowe  331
9.1.1. Ujęcie naprężeniowe 331
9.1.2. Ujęcie hybrydowe 334
9.2. Techniki adaptacyjne 336
9.2.1. Rozważania wstępne  336
9.2.2. Określenie i miara błędu  338
9.2.3. Oszacowania a priori  340
9.2.4. Oszacowania a posteriori  341
9.2.4.1. Odtwarzanie L2 341
9.2.4.2. Punkty superzbieżności  343
9.2.4.3. Koncepcja łaty  345
9.2.5. Rozszerzenie N w wersji p z elementami hierarchicznymi  347

10 Analiza izogeometryczna w MES 353
10.1.Wstęp  353
10.2. Krzywe 354
10.2.1. Krzywe B-splajn  354
10.2.2. Krzywe NURBS  358
10.2.3. Powierzchnie B-splajn i powierzchnie NURBS  359
10.2.4. T-splajny 361
10.3. Algorytm Analizy Izogeometrycznej 362
10.4. Siatki MES i adaptacja  364
10.4.1. Adaptacja  364
10.4.2. Techniki adaptacji w analizie izogeometrycznej  365
10.5. Dwuwymiarowe zadanie teorii sprężystości 367
10.5.1. Element skończony tarczy w ujęciu izogeometrycznym 367
10.5.2. Przykład 368
10.6. Zastosowanie analizy izogeometrycznej w obliczaniu rozkładu temperatury  369
10.7. Podsumowanie i wnioski  372

11 Problemy komputerowej implementacji MES 373
11.1. Rozwiązywanie układu rownań  374
11.1.1. Rozwiązywanie metodą bezpośrednią  374
11.1.2. Obliczanie energii  378
11.1.3. Rozwiązywanie metodą iteracyjną 379
11.1.4. Problemy wspołpracy z pamięcią zewnętrzną komputera 380
11.2. Obliczanie wartości i wektorow własnych 382
11.2.1. Wyznaczanie dominującej wartości własnej metodą iteracji odwrotnej 382
11.2.2. Iteracja podprzestrzenna 383
11.3. Generowanie siatek 384
11.3.1. Technika prymitywow 385
11.3.2. Technika superelementow 387
11.3.3. Triangularyzacja  388

12 Modelowanie tworzyw i obiektów inżynierskich za pomocą MES 394
12.1. Modelowanie fizyczne konstrukcji  395
12.2. Modelowanie żelbetu 400
12.2.1. Model tarczy żelbetowej  400
12.2.2. Modele konstrukcji zginanych  402
12.2.3. Model konstrukcji trojwymiarowych  405
12.3. Modelowanie obszarow z rożnymi stopniami swobody 407
12.3.1. Elementy przejściowe 407
12.3.1.1. Szeregowy element przejściowy rama–tarcza  407
12.3.1.2. Rownoległy element przejściowy rama–tarcza  411
12.4. Nowe trendy w komputerowym modelowaniu materiałow 413

D.1 Interpolacja Lagrange’a, Serendipa i Hermita 417
D.1.1. Interpolacja Lagrange’a 417
D.1.2. Funkcje Serendipa  419
D.1.3. Interpolacja Hermita  421

D.2 Całkowanie numeryczne 424
Literatura 428

Dane techniczne

Autor Gustaw Rakowski. Zbigniew Kacprzyk
Wydanie 2016
Liczba stron 432
Okładka miękka
Format B5

Tytuły polecane

Koszty dostawy
Paczkomaty InPost Kwota zakupów Koszt przesyłki przedpłata
  powyżej 200 zł 0 zł
  do 200 zł 3 zł
  do 150 zł 5 zł
  do 100 zł 9 zł

Kurier DPD Przedpłata Płatność za pobraniem
  11 zł 15 zł
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Realizacja: N4K.eu
Sklep internetowy Shoper.pl