۴- فرضیات استفاده شده در فرمولبندی المانی در برنامههای کامپیوتری به روش اجزای محدود که کاربرد عمومی دارند (نظیر ANSYS)، نمونههای متعددی از المانهای ظاهراً مشابه معرفی شدهاند. علیرغم ظاهر مشابه این المانها، معادلات رفتاری آنها که رابطه بین تغییر شکلها و مقدار و توزیع تنش را در درون المان تعریف میکنند، با یکدیگر متفاوت بوده و بسته به نوع کاربرد میباید از آنها استفاده نمود. بهعنوان مثال میتوان بهمنظور کردن تغییر شکلهای برشی، محوری، خمشی و اثرات اندرکنشی آنها اشاره نمود. بهعنوان مثال دیگر، بعضی از المانهای اجزاء محدود برای برآورد تغییر شکلهای کوچک ساخته شدهاند ولی المانهایی نیز وجود دارند که میتوان از آنها در تحلیل تغییر شکلهای بزرگ بهره جست. سئوالی که پیش میآید آنست که آیا نمیتوان از المانهای کاملتر که مثلاً تغییر شکلهای بزرگ را منظور مینمایند برای تحلیل تغییر شکلهای کوچک نیز استفاده کرد؟ در این صورت فایده استفاده از المانهای دیگر چیست؟ جواب آنست که با اینکه میدانیم اره و چاقو هر دو برای بریدن استفاده میشوند و اره قدرت بیشتری در بریدن قطعات سختتر دارد، با اینحال هیچگاه برای پوست کندن سیب از اره استفاده نمینماییم! بهعبارت دیگر هر کاری وسیله مناسب خودش را دارد و در واقع هنر مهندس محاسب در استفادهی مناسب از ابزارهایی است که در اختیار وی میباشد. در مورد تحلیل کامپیوتری سازهها باید گفت که زمان محاسباتی لازم برای تحلیل درصورتی که از المانهای پیچیده استفاده شود به مراتب بیشتر از المانهای سادهتر میباشد. بهعنوان یک قانون کلی باید گفت که همواره سادهترین راه، بهترین راه است (البته راهی که ما را به مقصود میرساند).
۵- فرضیات بکار گرفته شده در مدلسازی شرایط خروجی در تحلیل کلاسیک سازهها، تکیهگاههای سازه معمولاً بهصورت یکی از حالات ایدهآل ساده، گیردار ویا انعطافپذیر مورد نظر قرار میگیرند. در برنامههای موجود تحلیل کامپیوتری سازهها نیز این مسئله وجود دارد. باید توجه داشت که موارد بسیار محدودی وجود دارد که در آن موارد، تکیهگاه ایدهآل میباشد. در اغلب حالات متداول، وضعیت تکیهگاهها کاملاً مشابه حالات ایدهآل نیست. بهعنوان مثال میتوان به فرض گیرداری پای ستونهای ساختمان در وضعیت واقعی آن اشاره کرد. در اغلب ساختمانهای معمولی که در آنها از شالوده مستقر روی خاک استفاده شده است، شالوده تحت بارهای اعمال شده از طرف اسکلتسازه دچار تغییر شکلهای متعددی از قبیل افت، چرخش و غیره میشود. مقدار این تغییر شکلها به وضعیت سازه و بارگذاری، صلبیت شالوده و وضعیت خاک زیر پی بستگی مستقیم دارد. تغییر شکلهای ایجاد شده در شالوده منجر به بازتوزیع تنشهای داخلی شده و ممکن در مواردی باعث ناپایداری سازه نیز گردد. بهعنوان مثال دیگر میتوان به تکیهگاههای با اصطکاک خشک اشاره نمود (نظیر پدیده لغزش فونداسیونها). در این گونه موارد مادامیکه نیروی رانشی از آستانه اصطکاک خشک فراتر نرود، تکیهگاه را میتوان بهصورت گیردار محسوب نمود. هرگاه این نیرو فراتر رود، فونداسیون دچار رانش جانبی میشود که نیروی فعال موثر در این رانش برابر اختلاف بین نیروی رانشی و نیروی اصطکاک میباشد.
۶- فرضیات بکارگیری شده در روش تحلیل همانطور که میدانیم روشهای مختلف تحلیل سازهها مبتنی بر یکسری فرضیات اولیه هستند. در این راه، این وظیفه خطیر مهندس محاسب است که با انتخاب روش مناسب تحلیل بتواند پاسخهای مورد نظر خود را دریافت نماید. توجه به این نکته ضروری است که خطای منعکس شده در نتایج خروجی (مانند تغییر شکل، نیروها، تنشها، مودهای نوسانی و غیره) برای همگی یکسان نمیباشد و میباید دقت عملیات را برحسب نیاز نوع پاسخ مورد نظر انتخاب نمود. بهعنوان مثال از تحلیلهای مرتبه اول ارتجاعی نمیتوان برای بررسی رفتار واقعی سازه وبرآورد میزان خسارت احتمالی آن تحت زلزلههای شدید استفاده نمود، یا نمیتوان از تحلیلهای استاتیکی مرتبه اول برای بررسی پایداری سازه استفاده کرد.
۷- خطاهای عددی آخرین بخش از خطاهای موجود در نتایج خروجی، خطاهای عددی است که جزء لاینفک کلیه برنامههای کامپیوتری میباشد. البته باید اذعان داشت که برنامههای کامپیوتری امروزی برای به حداقل رساندن این خطاها در نتایج خروجی بهینه شدهاند ولی با این حال این خطاها (مانند خطای گردکردن و بریده شدن اعداد) ممکن است باعث واگرا شدن نتایج خروجی از مقادیر مورد انتظار گردیده بهطوریکه در بعضی موارد باعث ناپایداری عددی سازه گردد. بهعنوان مثال میتوان به اختلاف قابل ملاحظه بین سختی یکی از المانهای سازهای با دیگر المانها اشاره نمود. با در نظر گرفتن خطاهای هفت گانه که در بالا ذکر گردید مشاهده میشود که درصورتی که کنترلی روی این موارد از طرف مهندس محاسب وجود نداشته باشد، ممکن است نتایج حاصل شده از تحلیل کاملاً بیارزش و غیرقابل استفاده شوند. توجه داشته باشید که صرف در اختیار داشتن ابزار مناسب به منزله ارائه کار بیعیب و نقص و یا کار اشتباه نمیباشد، بلکه باید کاربر با در اختیار داشتن دانش خود، سرچشمههای خطا را شناسایی، کنترل و مهار نماید.
jahani
۴- فرضیات استفاده شده در فرمولبندی المانی
در برنامههای کامپیوتری به روش اجزای محدود که کاربرد عمومی دارند (نظیر ANSYS)، نمونههای متعددی از المانهای ظاهراً مشابه معرفی شدهاند. علیرغم ظاهر مشابه این المانها، معادلات رفتاری آنها که رابطه بین تغییر شکلها و مقدار و توزیع تنش را در درون المان تعریف میکنند، با یکدیگر متفاوت بوده و بسته به نوع کاربرد میباید از آنها استفاده نمود. بهعنوان مثال میتوان بهمنظور کردن تغییر شکلهای برشی، محوری، خمشی و اثرات اندرکنشی آنها اشاره نمود. بهعنوان مثال دیگر، بعضی از المانهای اجزاء محدود برای برآورد تغییر شکلهای کوچک ساخته شدهاند ولی المانهایی نیز وجود دارند که میتوان از آنها در تحلیل تغییر شکلهای بزرگ بهره جست. سئوالی که پیش میآید آنست که آیا نمیتوان از المانهای کاملتر که مثلاً تغییر شکلهای بزرگ را منظور مینمایند برای تحلیل تغییر شکلهای کوچک نیز استفاده کرد؟ در این صورت فایده استفاده از المانهای دیگر چیست؟
جواب آنست که با اینکه میدانیم اره و چاقو هر دو برای بریدن استفاده میشوند و اره قدرت بیشتری در بریدن قطعات سختتر دارد، با اینحال هیچگاه برای پوست کندن سیب از اره استفاده نمینماییم! بهعبارت دیگر هر کاری وسیله مناسب خودش را دارد و در واقع هنر مهندس محاسب در استفادهی مناسب از ابزارهایی است که در اختیار وی میباشد. در مورد تحلیل کامپیوتری سازهها باید گفت که زمان محاسباتی لازم برای تحلیل درصورتی که از المانهای پیچیده استفاده شود به مراتب بیشتر از المانهای سادهتر میباشد. بهعنوان یک قانون کلی باید گفت که همواره سادهترین راه، بهترین راه است (البته راهی که ما را به مقصود میرساند).
۵- فرضیات بکار گرفته شده در مدلسازی شرایط خروجی
در تحلیل کلاسیک سازهها، تکیهگاههای سازه معمولاً بهصورت یکی از حالات ایدهآل ساده، گیردار ویا انعطافپذیر مورد نظر قرار میگیرند. در برنامههای موجود تحلیل کامپیوتری سازهها نیز این مسئله وجود دارد. باید توجه داشت که موارد بسیار محدودی وجود دارد که در آن موارد، تکیهگاه ایدهآل میباشد. در اغلب حالات متداول، وضعیت تکیهگاهها کاملاً مشابه حالات ایدهآل نیست.
بهعنوان مثال میتوان به فرض گیرداری پای ستونهای ساختمان در وضعیت واقعی آن اشاره کرد. در اغلب ساختمانهای معمولی که در آنها از شالوده مستقر روی خاک استفاده شده است، شالوده تحت بارهای اعمال شده از طرف اسکلتسازه دچار تغییر شکلهای متعددی از قبیل افت، چرخش و غیره میشود. مقدار این تغییر شکلها به وضعیت سازه و بارگذاری، صلبیت شالوده و وضعیت خاک زیر پی بستگی مستقیم دارد. تغییر شکلهای ایجاد شده در شالوده منجر به بازتوزیع تنشهای داخلی شده و ممکن در مواردی باعث ناپایداری سازه نیز گردد. بهعنوان مثال دیگر میتوان به تکیهگاههای با اصطکاک خشک اشاره نمود (نظیر پدیده لغزش فونداسیونها). در این گونه موارد مادامیکه نیروی رانشی از آستانه اصطکاک خشک فراتر نرود، تکیهگاه را میتوان بهصورت گیردار محسوب نمود. هرگاه این نیرو فراتر رود، فونداسیون دچار رانش جانبی میشود که نیروی فعال موثر در این رانش برابر اختلاف بین نیروی رانشی و نیروی اصطکاک میباشد.
۶- فرضیات بکارگیری شده در روش تحلیل
همانطور که میدانیم روشهای مختلف تحلیل سازهها مبتنی بر یکسری فرضیات اولیه هستند. در این راه، این وظیفه خطیر مهندس محاسب است که با انتخاب روش مناسب تحلیل بتواند پاسخهای مورد نظر خود را دریافت نماید. توجه به این نکته ضروری است که خطای منعکس شده در نتایج خروجی (مانند تغییر شکل، نیروها، تنشها، مودهای نوسانی و غیره) برای همگی یکسان نمیباشد و میباید دقت عملیات را برحسب نیاز نوع پاسخ مورد نظر انتخاب نمود. بهعنوان مثال از تحلیلهای مرتبه اول ارتجاعی نمیتوان برای بررسی رفتار واقعی سازه وبرآورد میزان خسارت احتمالی آن تحت زلزلههای شدید استفاده نمود، یا نمیتوان از تحلیلهای استاتیکی مرتبه اول برای بررسی پایداری سازه استفاده کرد.
۷- خطاهای عددی
آخرین بخش از خطاهای موجود در نتایج خروجی، خطاهای عددی است که جزء لاینفک کلیه برنامههای کامپیوتری میباشد. البته باید اذعان داشت که برنامههای کامپیوتری امروزی برای به حداقل رساندن این خطاها در نتایج خروجی بهینه شدهاند ولی با این حال این خطاها (مانند خطای گردکردن و بریده شدن اعداد) ممکن است باعث واگرا شدن نتایج خروجی از مقادیر مورد انتظار گردیده بهطوریکه در بعضی موارد باعث ناپایداری عددی سازه گردد. بهعنوان مثال میتوان به اختلاف قابل ملاحظه بین سختی یکی از المانهای سازهای با دیگر المانها اشاره نمود. با در نظر گرفتن خطاهای هفت گانه که در بالا ذکر گردید مشاهده میشود که درصورتی که کنترلی روی این موارد از طرف مهندس محاسب وجود نداشته باشد، ممکن است نتایج حاصل شده از تحلیل کاملاً بیارزش و غیرقابل استفاده شوند. توجه داشته باشید که صرف در اختیار داشتن ابزار مناسب به منزله ارائه کار بیعیب و نقص و یا کار اشتباه نمیباشد، بلکه باید کاربر با در اختیار داشتن دانش خود، سرچشمههای خطا را شناسایی، کنترل و مهار نماید.