پایان نامه بررسی بردارهای ریتز وابسته به بار و روش MPA

پایان نامه بررسی بردارهای ریتز وابسته به بار و روش MPA

مقدمه

توسعه و رشد سریع سرعت کامپیوترها و روشهای اجزای محدود در طی سی سال گذشته محدوده و پیچیدگی مسائل سازه ای قابل حل را افزایش داده است. روش اجزای محدود روش تحلیلی را فراهم کرده است که امکان تحلیل هندسه، شرایط مرزی و بارگذاری دلخواه را به وجود آورده است و قابل اعمال بر سازه‌های یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی می‌باشد. در کاربرد این روش برای دینامیک سازه‌ها ویژگی غالب روش اجزای محدود آن است که سیستم پیوسته واقعی را که از نظر تئوری بینهایت درجة آزادی دارد، با یک سیستم تقریبی چند درجه آزادی جایگزین نماید. هنگامی که با سازه‌های مهندسی کار می‌کنیم غیر معمول نمی‌باشد که تعداد درجات آزادی که در آنالیز باقی می‌مانند بسیار بزرگ باشد. بنابراین تأکید بسیاری در دینامیک سازه برای توسعة روشهای کارآمدی صورت می‌گیرد که بتوان پاسخ سیستم‌های بزرگ را تحت انواع گوناگون بارگذاری بدست آورد.

اصول اولیه تحلیل دینامیکی

تمام سازه های واقعی هنگام بارگذاری یا اعمال تغییرمکان به صورت دینامیکی رفتار می کنند. نیروهای اینرسی اضافی، با استفاده از قانون دوم نیوتن، برابر نیرو در شتاب می‌باشند. اگر نیروها و یا تغییر مکانها بسیار آرام اعمال شوند نیروهای اینرسی قابل صرفنظر کردن می باشند و یک تحلیل استاتیکی قابل انجام است. بنابراین می توان گفت، تحلیل دینامیکی بسط ساده ای از تحلیل استاتیکی می‌باشد.

تکرار زیرفضای بلوکی ((Block subspace iteration

روش تکرار معکوس با یک بردار در صورت وجود مقادیر ویژه و بردارهای ویژه مشابه ممکن است همگرا نگردد. این حالت برای بسیار از سازه های سه بعدی واقعی با جرم و سختی مشابه در هر دو جهت اصلی ممکن است اتفاق بیافتد.

این مشکل را می توان با تکرار بوسیله گروهی (بلوکی) از بردارهای متعامد برطرف ساخت تجربه نشان داده است که اندازه بلوک (b) باید برابر جذر «پهنای متوسط باند ماتریس سختی» قرار داده شود ولی کمتر از 6 نگردد. این الگوریتم (روش) نسبتاً کند می‌باشد هرچند بسیار دقیق می‌باشد.

در حالت کلی بعد از آنکه برداری به بلوک اضافه شد احتیاج به 5 تا 10 کاهش به جلو و جاگذاری به عقب می باشد تا این روش به بردار ویژه دقیق همگرا شود.

استقلال خطی بردارهای ریتز وابسته به بار

نشان داده شد الگوریتم ایجاد بردارهای ریتز وابسته به بار شبیه به روند تولید بردارهای Lanczos است. بنابراین روش بردارهای ریتز نیز مستعد همان مشکل روش Lanczos یعنی از دست دادن تعامد می باشد که در کاربردهای اولیة Lanczos در کامپیوتر مشهود بود. اگر به صورت ویژه نگاه کنیم بیشتر نگران کاربرد کامپیوتری با استفاده از ریاضیات با دقت محدود برای گامهای 4.b و 4.c (شکل 1-3)که مربوط به روند متعامدسازی Gram-Schmidt می باشد، هستیم که برای بدست آوردن پایة مستقل خطی در محدودة زیر فضای تعریف شده توسط بردارهای ریتز وابسته به بار به کار می رود. به پایداری عددی روند Gram-Schmidt برای بدست آوردن مقادیر ویژه در سیستمهای ماتریسی بزرگ توجه زیادی شده است و مطالب زیادی می توان آموخت.

الگوهای بارگذاری Pattern Shape Load

بارهای جانبی اعمال شده به هر کف در هنگام آنالیز استاتیکی غیرخطی می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای در پیش بینی سیستم و نیروهای المانها داشته باشد. این الگوی بارگذاری جانبی باید به گونه ای باشد که نشان دهنده نیروهای اینرسی موجود بر سازه در هنگام زلزله باشد. الگوهای بارگذاری جانبی به دو دسته ثابت و متغیر تقسیم می‌گردند. در مورد الگوی بارگذاری جانبی ثابت، فرض می شود نیروهای اینرسی در هنگام پاسخ سازه به زلزله ثابت می مانند. این نوع بارگذاری قابلیت به حساب آوردن تغییرات توزیع نیروی جانبی سازه را به علت تغییر سختی، ناشی از رفتار غیر خطی را ندارد.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: آنالیز دینامیکی با استفاده از بردارهای ریتز وابسته به بار

بخش اول: تحلیل دینامیکی...........................

مقدمه.........................................

1-1- اصول اولیه تحلیل دینامیکی....................

2-1- تعادل دینامیکی...............................

3-1- روش حل گام به گام............................

4-1- روش برهم نهی مدی.............................

5-1- تحلیل طیف پاسخ...............................

6-1- حل در حوزه فرکانس............................

7-1- حل معادلات خطی................................

بخش دوم: محاسبه بردارهای متعامد بر جرم و سختی.......

مقدمه.........................................

1-2- روش جستجوی دترمینانی.........................

2-2- کنترل ترتیب استورم...........................

3-2- متعامد سازی گرام اشمیت.......................

4-2- تکرار زیر فضای بلوکی.........................

5-2- حل سیستمهای منفرد............................

6-2- ایجاد بردارهای ریتز وابسته به بار.............

بخش سوم: کلیات روش LDR............................

1-3- روش جداسازی دو مرحله ای در تحلیل سازه ها......

1-1-3- جداسازی مسائل خطی دینامیکی به وسیله برهم نهی مدی

2-3- استفاده از بردارهای ریتز در دینامیک سازه ها...

1-2-3- روش ریلی برای سیستمهای تک درجه آزادی....

3-3- تولید خودکار بردارهای ریتز وابسته به بار......

4-3- تاثیر فرمول بندی اجزای محدود بر ایجاد بردارهای ریتز وابسته به بار...................................................

1-4-3- ماتریس جرم.............................

2-4-3- بردار بارگذاری.........................

1-2-4-3- محتوای فرکانسی....................

2-2-4-3- توزیع مکانی.......................

بخش چهارم: ارتباط میان الگوریتم بردارهای ریتز وابسته به بار و روش Lanczos...................................................

1-4- روش Lanczos....................................

2-4- خواص اساس بردارهای ریتز وابسته به بار.........

3-4- نکاتی در مورد تعامد بردارهای پایه ریتز وابسته به بار

4-4- تحلیل سیستمهای با میرایی.....................

1-4-4- روند حل برای میرایی متناسب (با ماتریس سختی)

2-4-4- روند حل برای میرایی غیر متناسب..........

5-4- فلسفه اساسی فراسوی بردارهای ریتز وابسته به بار

بخش پنجم: توسعه تخمین خطا برای بردارهای ریتز وابسته به بار

1-5- تخمین های خطای مکانی برای ارائه بارگذاری......

2-5- ارائه بارگذاری به وسیله پایه بردارهای ریتز وابسته به بار

3-5- تخمین های خطا با استفاده از مجموع بارهای ارائه شده

4-5- تخمین خطا براساس معیار اقلیدسی بردار خطای نیرو

5-5- روشهای جمع بندی برای آنالیز برهم نهی مستقیم بردار

1-5-5- روش تصحیح استاتیکی.....................

2-5-5- روش شتاب مدی...........................

6-5- رابطه میان بردارهای ریتز وابسته به بار و حل مقدار ویژه دقیق

بخش ششم: الگوریتمی جدید برای ایجاد بردارهای ریتز وابسته به بار

1-6- استقلال خطی بردارهای ریتز وابسته به بار........

1-1-6- روش Lanczos و مساله از دست دادن تعامد.....

2-1-6- بردارهای ریتز وابسته به بار و مساله از دست دادن تعامد

3-1-6- باز متعامد سازی انتخابی.................

4-1-6- کاربرد کامپیوتری متعامد سازی انتخابی....

2-6- تنوع محاسباتی الگوریتم بردارهای ریتز وابسته به بار

1-2-6- بردارهای ریتز LWYD.....................

2-2-6- کاربرد کامپیوتری با استفاده از فرم کاهش یافته سه قطری

3-6- کاربرد عددی روی سیستمهای ساده سازه‌ای..........

1-3-6- حل مثال با استفاده از برنامه CALSAP......

2-3-6- توضیح مدل ریاضی........................

3-3-6- ارزیابی گونه های محاسباتی الگوریتم ریتز.

بخش هفتم: تحلیل دینامیکی غیرخطی با برهم نهی مستقیم بردارهای ریتز

1-7- منبع و حد رفتار غیرخطی.......................

2-7- تکنیک های راه حل برای تحلیل دینامیکی غیرخطی...

3-7- روشهای انتگرال گیری مستقیم...................

4-7- روشهای برهم نهی برداری.......................

5-7- گزینش بردارهای انتقال برای روشهای برهم نهی....

6-7- خط مشی های حل سیستمهای غیرخطی کلی.............

7-7- خط مشی های حل سیستمهای غیرخطی محلی............

بخش هشتم: توصیف فیزیکی الگوریتم ریتز و ارائه چند مثال

1-8- مقایسه حل با استفاده از بردارهای ویژه و بردارهای ریتز

مثال 1:

مثال 2:

مثال 3:

بخش نهم: تحلیل دینامیکی با استفاده از بردارهای ریتز

1-9- معادله حرکت کاهش یافته.......................

نتیجه............................................

مراجع فصل اول....................................

ضمیمه............................................

فصل دوم: آنالیز استاتیکی فزاینده غیرخطی مودال (MPA)

بخش اول: آنالیز استاتیکی فزاینده غیرخطی...........

1-1- روندهای تحلیلی...............................

2-1- پیدایش روش غیرخطی استاتیکی...................

3-1- فرضیات اساسی.................................

1-3-1- کنترل براساس نیرو یا تغییر مکان.........

2-3-1- الگوهای بارگذاری.......................

3-3-1- تبدیل سازه MDF به SDF...................

4-3-1- تغییر مکان هدف.........................

5-3-1- حداکثر شتاب زمین.......................

4-1- روش آنالیز استاتیکی غیرخطی...................

5-1- روش گام به گام در محاسبه منحنی ظرفیت..........

1-5-1- روش گام به گام محاسبه منحنی ظرفیت.......

6-1- محدودیتهای POA...............................

بخش دوم: MPA..............................................................................................................................

1-2- معادلات حرکت..................................

2-2- معرفی سیستمهای مورد بررسی و حرکت زمین.........

3-2- روند تقریبی تحلیل............................

1-3-2- بسط مدی نیروهای موثر...................

2-3-2- ایده اساسی.............................

4-2- روشUMRHA.........................................................

1-4-2- سیستمهای خطی...........................

2-4-2- سیستمهای غیرخطی........................

5-2- MPA.........................................

1-5-2- سیستمهای الاستیک........................

2-5-2- سیستمهای غیرالاستیک.....................

6-2- خلاصه MPA.....................................

7-2- برآورد روش...................................

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل 1-1- ایده آل سازی سازه با جرم گسترده...........

شکل 1-3- الگوریتم ایجاد بردارهای ریتز وابسته به بار

شکل 2-3- نیروهای اینرسی و الاستیک در مقابل فرکانسهای مدی

شکل 1-4- روش Lanczos................................

شکل 1-5- مقایسه مقیاسهای مختلف خطا ارائه شده توسط روابط مختلف

شکل 2-5- الگوریتم ترکیب بردارهای ریتز وابسته به‌ار وتکرار زیرفضا برای حل مساله ویژه عمومی...................................

شکل 1-6- الگوریتم بردارهای ریتز وابسته به بار (اصلاح شده)

شکل 2-6- مدل فرضی سکوی دریایی.....................

شکل 3-6- ارائه بارگذاری موج معیار خطای اقلیدسی.....

شکل 4-6- ارائه بارگذاری زلزله معیار خطای اقلیدسی...

شکل 5-6- سطح تعامد باقی مانده با استفاده از الگوریتمهای مختلف

شکل 6-6- حداکثر خطا در نیروی برشی تیر (بارگذاری موج)

شکل 7-6- حداکثر خطا در نیروی برشی تیر (بارگذاری زلزله)

شکل 8-6- اشکال مدی برای همگرایی بارگذاری موج.......

شکل 9-6- اشکال مدی برای همگرایی بارگذاری زلزله.....

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول 1-6- تعداد عملیات لازم برای روندهای متعامدسازی.

جدول 2-6- حداکثر خطا در نیروی برشی تیر (%) بارگذاری زلزله

جدول 1-8- درصد خطا (ریتز و ویژه)..................

جدول 2-8- مشارکت جرمی (مقادیر ویژه)...............

جدول 3-8- مشارکت جرمی (ریتز)......................

جدول 4-8- مشارکت جرمی (مقادیر ویژه دقیق)...........

جدول 5-8- مشارکت جرمی (بردارهای ریتز)..............

خرید فایل

سیمنار کارشناسی ارشد رشته عمران- زلزله – بررسی بردارهای ریتز وابسته به بار و روش MPA

مقدمه توسعه و رشد سریع سرعت کامپیوترها و روشهای اجزای محدود در طی سی سال گذشته محدوده و پیچیدگی مسائل سازه ای قابل حل را افزایش داده است. روش اجزای محدود روش تحلیلی را فراهم کرده است که امکان تحلیل هندسه، شرایط مرزی و بارگذاری دلخواه را به وجود آورده است و قابل اعمال بر سازه‌های یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی می‌باشد. در کاربرد این روش برای دینامیک سازه‌ها ویژگی غالب روش اجزای محدود آن است که سیستم پیوسته واقعی را که از نظر تئوری بینهایت درجه آزادی دارد، با یک سیستم تقریبی چند درجه آزادی جایگزین نماید. هنگامی که با سازه‌های مهندسی کار می‌کنیم غیر معمول نمی‌باشد که تعداد درجات آزادی که در آنالیز باقی می‌مانند بسیار بزرگ باشد. بنابراین تأکید بسیاری در دینامیک سازه برای توسعه روشهای کارآمدی صورت می‌گیرد که بتوان پاسخ سیستم‌های بزرگ را تحت انواع گوناگو ...

دانلود پایان نامه کارگیری پیل سوختی در تولید انرژی الکتریکی با استفاده از روش بردارهای فضایی (SVM)

دانلود پایان نامه کارگیری پیل سوختی در تولید انرژی الکتریکی با استفاده از روش بردارهای فضایی (SVM) دریافت فایل ...

دانلود پایان نامه کارگیری پیل سوختی در تولید انرژی الکتریکی با استفاده از روش بردارهای فضایی (SVM)

دانلود پایان نامه کارگیری پیل سوختی در تولید انرژی الکتریکی با استفاده از روش بردارهای فضایی (SVM) دانلود پایان نامه کارگیری پیل سوختی در تولید انرژی الکتریکی با استفاده از روش بردارهای فضایی (SVM) فصل اول 1-2 پیل سوختی چیست؟ 1-3- معرفی انواع پیل سوختی< ...="" دریافت="" فایل="">