تحلیل غیر خطی سازه، Nonlinear Structural Analysis

تحلیل غیر خطی سازه، Nonlinear Structural Analysis

تحلیل غیر خطی سازه، Nonlinear Structural Analysis

در آنالیز خطی، یک رابطه خطی بین بارهای اعمالی و پاسخ سیستم وجود دارد، برای مثال چنانچه یک فنر خطی در اثر نیروی استاتیکی معادل ۱۰N افزایش طولی معادل ۱mm را تجربه کند می‌توان گفت در اثر افزایش نیرو به میزان ۲۰N ، این ازدیاد طول برابر ۲mm خواهد بود. همچنین، در این حالت، چنانچه سازه تحت بارگذاری متنوعی قرار دارد و پاسخ به هر یک از بارها از سوی سیستم خطی است، می‌توان از اصل معروف برهم نهی بهره جست.

بر خلاف مطالب عنوان شده در خصوص ماتریس سختی حالت خطی، در مسائل غیرخطی ماتریس سختی با تغییر شکل سازه دچار تغییر می‌شود. جالب است بدانید که تمامی سازه‌های فیزیکی در ذات خود رفتار غیرخطی دارند و تحلیل خطی یک تقریب متداول در مسائل مدل‌سازی و اجزای محدود بشمار می‌رود. 

توجه داشته باشیم با اعمال ضریب رفتار می‌توان سازه را در محدوده خطی تحلیل و طراحی کرد و از صحت رفتار سازه در محدوده خطی اطمینان حاصل کرد اما زمانی که سازه وارد محدوده غیرخطی می‌گردد کنترل دقیقی در رفتار سازه نداریم و نمی‌توان با تحلیل‌های خطی رفتار سازه را در محدوده غیرخطی مورد بررسی قرار داد.

بنابراین، منظور از تحلیل غیرخطی، تحلیل سازه با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی اجزاء آن به دلیل رفتار غیرخطی مصالح، ترک‌خوردگی و اثرات غیرخطی هندسی است.

در تحلیل غیرخطی تمام اعضای اصلی و غیراصلی مدل شده و اثر کاهش مقاومت سختی اجزا (کاهندگی) در مدل وارد می‌شود. 

امروزه با پیشرفت نرم افزارهای محاسباتی و افزایش تخصص مهندسان محاسب با انجام تحلیل‌های غیرخطی می‌توان رفتار سازه را در محدوده غیرخطی با دقت خوبی مورد بررسی قرار داد و از صحت عملکرد سازه اطمینان حاصل کرد.

در آنالیزهای غیرخطی نیازی به اعمال ضریب رفتار نیست چراکه شما رفتار واقعی سازه را با اعمال کل نیروی وارد به سازه مورد بررسی قرار می‌دهید و ضریب رفتار که مقدار برش پایه در محدوده خطی را مشخص می‌کند در این نوع تحلیل جایگاهی ندارد. در ضمن با تحلیل‌های غیرخطی می‌توان از ظرفیت سازه استفاده بیشتری کرد و مقاطع کوچکتری بدست آورد چراکه در تحلیل‌های خطی با اعمال ضریب رفتار که محافظه‌کاری زیادی دارد مقاطع بزرگتری به دست می‌آید.

انواع تحلیل‌های غیر خطی 

 به طور کلی برای سیستم‌هایی که انتظار می رود رفتار غیر خطی داشته باشند نیروها و تغییر شکل‌ها را می توان با استفاده از تحلیل‌های زیر به دست آورد: 

  • تحلیل‌های دقیق که خود شامل دو روش؛ تحلیل تاریخچه زمانی RHA و تحلیل دینامیکی افزایشیIDA است
  • تحلیل‌های ساده شده شامل دو روش تحلیل دینامیکی با استفاده از طیف پاسخ غیرخطی RSA و تحلیل استاتیکی غیرخطیNSP
  • تحلیل‌های تقریبی: مانند روش استاتیکی معادل که با در نظر گرفتن ضریب رفتار می‌توان به صورت تقریبی اثر رفتار غیرخطی را وارد کرد.

اخبار

پرسش و پاسخ

عکس کاربر
2 پاسخ
علت اینکه ماکزیمم دریفت در تحلیل IDA از ۰٫۰۰۱ بیشتر نمیشه، چیست؟
سلام واسه تحلیل IDA راهنمایی می خواستم. ایبوک ۸۳ رو هم خریداری کردم و سازمو مدل کردم. ولی ماکزیمم دریفت از ۰٫۰۰۱ بیشتر نمیشه!
عکس کاربر
4 پاسخ
برای مدلسازی یک قاب دو بعدی در etabs آیا حالات بار و ترکیبات بار زلزله همانند حالات سه بعدی تعریف می شود؟
ادامه سوال: بار زلزله در هر دو جهت x و y تعریف می شود؟ اثر پیچش اتفاقی در هر دو جهت تعریف می شود؟
عکس کاربر
5 پاسخ
مشکل عدم همگرایی در هنگام تحلیل IDA یک قاب فولادی در اپنسیس
تحلیل از همان شدت های پایین رکورد، وارنینگ عدم همگرایی می دهد. در نموداری که پیوست شده قابل مشاهده است که از 0.4pga به بعد بعلت عدم همگرایی، رکورد تا اخر اعمال نشده و مقدار دریفت ماکزیمم حاصل از تحلیل نوسان دارد.
عکس کاربر
0 پاسخ
چگونگی تحلیل پوش آور در متلب با استفاده از تولباکس fedeaslab

با سلام بنده برای یک پروژه نیاز به تحلیل پوش آور در متلب دارم. با کلی جستجو در متلب به یک تولباکس رسیدم که fedeaslab نام داره و توسط اساتید دانشگاه برکلی توسعه داده شده. اما سایت این تولباکس در حال حاضر کار نمیکنه و لینک دانلودی از ای تولباکس هم نتونستم پیدا کنم. از دوستان و مهندسان عزیز اگر کسی این تولباکس رو داره لطفا به اشتراک بذاره تا دوستان هم استفاده کنند.

عکس کاربر
4 پاسخ
نرم افزار های ترسيم نمودار لنگر-انحنا در تحليل غيرخطی کدامند؟

با چه نرم افزارهایی می توان نمودار لنگر-انحنا را جهت تحلیل غیرخطی سازه بدست آورد؟

عکس کاربر
3 پاسخ
تفاوت های طراحی غیر خطی در asce41-13 با asce41-17؟
سلام - تفاوت های طراحی غیر خطی در asce41-13 با asce41-17 چیست؟ایا تغییراتی داشته یا نه؟
اشتراک در RSS - تحلیل غیر خطی سازه، Nonlinear Structural Analysis