Stiffness Method Solver

Il risolutore del metodo di rigidezza fornisce una soluzione conveniente e dettagliata del metodo di rigidità in Strutture 2D.

1. Perché è conveniente?

Utilizzando i calcoli manuali, il metodo di rigidità può richiedere ore ed è difficile sapere se si è sulla strada giusta. Questa app può darti la soluzione in pochi secondi e puoi verificare rapidamente se hai risultati ragionevoli.

Gli utenti possono modificare la soluzione in modo che corrisponda al modo in cui hanno risolto il problema. Possono farlo scambiando le libertà globali o cambiando la direzione dei vettori di posizione.

Ci sono pulsanti di aiuto in tutta l'app situati nella parte inferiore di ogni passaggio.

Esistono molti programmi di analisi strutturale che eseguono calcoli simili ma gli ingegneri che li costruiscono sono noti per nascondere i loro calcoli. Questa app mostra tutti i calcoli e spiega ciascuno dei passaggi necessari per risolvere il problema.

2. Qual è il metodo di rigidità?

Il metodo di rigidità è un'analisi statica di una struttura. Ai fini di questa app, statico significa che la struttura è in equilibrio e a riposo. Le strutture sono costituite da nodi (punti con differenti condizioni di vincolo) ed elementi (materiali 1D che collegano nodi). I carichi vengono quindi applicati alla struttura.

Il presupposto principale è che gli spostamenti sono piccoli. Questo presupposto è fondamentale in quanto consente di derivare la soluzione sotto geometria lineare, elasticità lineare e radianti possono essere scambiati con gradienti. A causa di questo comportamento lineare, è possibile utilizzare l'algebra lineare, che dà luogo all'uso di calcoli con matrici.

Le matrici vengono utilizzate per descrivere la rigidità delle strutture e vengono trasposte, invertite, moltiplicate e aggiunte per ottenere soluzioni. I calcoli con la matrice possono essere difficili ma sono facilmente gestibili da un computer.

3. Cosa c'è nella soluzione dettagliata?

L'app è in grado di determinare se il tipo di struttura è una capriata, trave o cornice. La soluzione include:

Dati di pre-elaborazione
- I coseni direzionali
- The Element Freedoms
- Le matrici della rigidità locale Element
- Le matrici rotazionali degli elementi
- Le matrici Element Rigidità globale
- La matrice di rigidità globale

Risolutore
- L'inverso di K11

spostamenti
- Gli spostamenti globali in ogni libertà
- Gli spostamenti locali in ciascun elemento

Corpo libero
- The Body Free Body Values ​​(Global)
- The Body Free Body Values ​​(Local)
- I diagrammi del corpo libero

Equazioni e stato finale
- Le equazioni di ciascun elemento *
- I punti critici (stazionari e finali) di ogni equazione
- I diagrammi di ogni equazione
- La posizione finale (stato di equilibrio)

* Le equazioni includono:
- Forza assiale / sollecitazione assiale / deformazione assiale / deformazione assiale
- Forza di taglio / sforzo di taglio / sforzo di taglio
- Momento flettente / curvatura / rotazione / deflessione

4. Cosa è incluso nell'acquisto in-app?

Con la versione standard dell'app, gli utenti hanno accesso a tutti i dati di pre-elaborazione e al solutore.

L'acquisto in-app "Soluzione completa" fornisce risultati extra tra cui: spostamenti, dati del corpo libero, equazioni e stato finale. Prima dell'acquisto, se vuoi saperne di più sui risultati extra, gli utenti hanno accesso a tre file di esempio che mostrano i risultati completi.

5. Funziona?

Il codice è stato testato rispetto alle domande di un libro di testo (ed è corretto) con 8 soluzioni di truss, 17 beam e 12 frame. L'app è stata testata su più dispositivi.