{E} Tính độ bền của hệ dầm phức tạp!
- Thread starter vnnewcentury
- Ngày mở chủ đề
Re: Tính độ bền của hệ dầm phức tạp!
Các phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEM) tính toán các ứng suất của mô hình trên cơ sở phân chia mô hình thành nhiều phần tử nhỏ. Cỡ phần tử được chọn căn cứ vào kích thước nhỏ nhất của mô hình. Do đó, nếu mô hình có sự chênh lệch rất lớn giữa kích thước nhỏ nhất và lớn nhất, sẽ được phần mềm phân tích chia thành mô hình lưới với rất nhiều phần tử, dẫn đến khối lượng tính toán nhiều khi vượt quá khả năng của phần cứng máy tính. Ví dụ, khi mô hình có kích thước nhỏ nhất với giá trị chưa bằng 5% kích thước lớn nhất thì không nên áp dụng cách tạo lưới thông thường nữa; chẳng hạn, nếu một bình chịu áp có chiều dày 8mm nhưng đường kính 1,5m và chiều cao 4m thì nên dùng mô hình lưới shell (lưới vỏ mỏng).
Các bài toán dầm chịu lực cũng thường có sự chênh lệch kích thước rất lớn giữa bề dày của tiết diện dầm và chiều dài thanh dầm, làm cho việc phân tích với lưới solid kiểu thông thường gặp rất nhiều khó khăn. Một cái khó nữa là nhiều khi với mặt cắt phức tạp (chữ I) hoặc kết cấu phức tạp (nhiều dầm được bắt chặt hoặc hàn cứng với nhau) mà ta không thể áp dụng được mô hình lưới shell. May thay, ta có các giải pháp khác khi đặt các tải trọng hoặc ràng buộc tương đương, thay thế cho tải và ràng buộc thật (dù sao cũng toàn là ảo cả!) và áp dụng cho mô hình rút gọn tương đương thay cho mô hình thật (cũng toàn là ảo nốt!) mà vẫn cho ra kết quả tin cậy.
Thông thường với hệ dầm, ta có thể khéo léo tách riêng 1 dầm đơn ra và gán cho nó những tải trọng và ràng buộc y như nó vẫn đang được gắn chặt trong hệ. Khi đó, ta chỉ cần phân tích cho 1 chi tiết đơn giản, việc này làm nhẹ gánh khá nhiều cho máy tính. Chưa hết, ta lại còn có thể áp dụng tải trọng và ràng buộc từ xa đối với một mẩu ngắn của chiếc dầm này, như vậy thì khối lượng tính toán còn giảm đi nhiều hơn nữa. Cứ như vậy, ta có thể lần lượt tính toán chịu lực cho toàn bộ hệ dầm.
Tuy nhiên, việc khéo léo tách riêng và cắt ngắn mô hình rồi thay vào đó là những tải trọng và ràng buộc hợp lý đòi hỏi bạn phải hiểu rất rõ về bản chất chịu lực của hệ và cách sử dụng phần mềm tính toán thì mới mong tin cậy ở các kết quả tính toán. Bạn có thể post lên diễn đàn hình vẽ của hệ dầm cũng như các điều kiện biên liên quan, có thể các bạn có kinh nghiệm sẽ đóng góp những sáng kiến để bạn thực hiện được bài toán của mình một cách nhẹ nhàng và chính xác hơn.
Các phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEM) tính toán các ứng suất của mô hình trên cơ sở phân chia mô hình thành nhiều phần tử nhỏ. Cỡ phần tử được chọn căn cứ vào kích thước nhỏ nhất của mô hình. Do đó, nếu mô hình có sự chênh lệch rất lớn giữa kích thước nhỏ nhất và lớn nhất, sẽ được phần mềm phân tích chia thành mô hình lưới với rất nhiều phần tử, dẫn đến khối lượng tính toán nhiều khi vượt quá khả năng của phần cứng máy tính. Ví dụ, khi mô hình có kích thước nhỏ nhất với giá trị chưa bằng 5% kích thước lớn nhất thì không nên áp dụng cách tạo lưới thông thường nữa; chẳng hạn, nếu một bình chịu áp có chiều dày 8mm nhưng đường kính 1,5m và chiều cao 4m thì nên dùng mô hình lưới shell (lưới vỏ mỏng).
Các bài toán dầm chịu lực cũng thường có sự chênh lệch kích thước rất lớn giữa bề dày của tiết diện dầm và chiều dài thanh dầm, làm cho việc phân tích với lưới solid kiểu thông thường gặp rất nhiều khó khăn. Một cái khó nữa là nhiều khi với mặt cắt phức tạp (chữ I) hoặc kết cấu phức tạp (nhiều dầm được bắt chặt hoặc hàn cứng với nhau) mà ta không thể áp dụng được mô hình lưới shell. May thay, ta có các giải pháp khác khi đặt các tải trọng hoặc ràng buộc tương đương, thay thế cho tải và ràng buộc thật (dù sao cũng toàn là ảo cả!) và áp dụng cho mô hình rút gọn tương đương thay cho mô hình thật (cũng toàn là ảo nốt!) mà vẫn cho ra kết quả tin cậy.
Thông thường với hệ dầm, ta có thể khéo léo tách riêng 1 dầm đơn ra và gán cho nó những tải trọng và ràng buộc y như nó vẫn đang được gắn chặt trong hệ. Khi đó, ta chỉ cần phân tích cho 1 chi tiết đơn giản, việc này làm nhẹ gánh khá nhiều cho máy tính. Chưa hết, ta lại còn có thể áp dụng tải trọng và ràng buộc từ xa đối với một mẩu ngắn của chiếc dầm này, như vậy thì khối lượng tính toán còn giảm đi nhiều hơn nữa. Cứ như vậy, ta có thể lần lượt tính toán chịu lực cho toàn bộ hệ dầm.
Tuy nhiên, việc khéo léo tách riêng và cắt ngắn mô hình rồi thay vào đó là những tải trọng và ràng buộc hợp lý đòi hỏi bạn phải hiểu rất rõ về bản chất chịu lực của hệ và cách sử dụng phần mềm tính toán thì mới mong tin cậy ở các kết quả tính toán. Bạn có thể post lên diễn đàn hình vẽ của hệ dầm cũng như các điều kiện biên liên quan, có thể các bạn có kinh nghiệm sẽ đóng góp những sáng kiến để bạn thực hiện được bài toán của mình một cách nhẹ nhàng và chính xác hơn.
M