تحلیل مسائل دوبعدی با روش اجزای محدود درهم بر پایه پاسخ تحلیلی معادله دیفرانسیل

نویسندگان

1 استادیار، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد لارستان

2 استادیار، گروه عمران و معماری، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه

doi
10.22060/mej.2022.20650.7287
چکیده

در این مقاله یک جزء مرتبه بالای هشت گرهی برپایه‌ی پاسخ تحلیلی معادله دیفرانسل حاکم، برای تحلیل سازه‌های دوبعدی پیشنهاد می‌گردد. رابطه‌سازی جزء پیشنهادی بر پایه‌ی تابعی درهم هلینگر-رایزنر و پاسخ تحلیلی معادله سازگاری حاکم بر مسئله‌های دوبعدی انجام می‌پذیرد. شایان ذکر است جهت رابطه سازی اجزای محدود با تابعی درهم هلینگر-رایزنر، نیاز به دو میدان مستقل تنش و جابجایی در درون جزء می‌باشد. برای این منظور ابتدا، با حل تحلیلی معادله سازگاری، تابع‌های تنش آیری در دسترس قرار می‌گیرد. با بهره‌جویی از این تابع‌های تنش، میدان تنش درون جزء به دست می‌آید. هم‌چنین،  میدان جابجایی درجه دوم هم‌عامل هشت گرهی برای جابجایی درون جزء به کار می‌رود. با به کاربردن تابعی درهم هلینگر-رایزنر و ایستا کردن آن نسبت به میدان‌های مستقل تنش و جابجایی، ماتریس سختی و بردار نیروهای گرهی جزء در دسترس قرار می‌گیرند. در پایان با آزمون‌های عددی گوناگون، دقت و کارایی جزء پیشنهادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این آزمون‌ها دقت بسیار بالای جزء پیشنهادی را در تحلیل سازه‌های دوبعدی به اثبات می‌رسانند.