Finite Element Methods (UNIT - 1) - M.C. Nguyen
Bài giảng giới thiệu về Phương pháp Phần tử hữu hạn (FEM) cho thanh chịu tải trọng dọc trục. Nội dung bao gồm các phương trình điều khiển, điều kiện biên, năng lượng tiềm năng, phương pháp Rayleigh-Ritz và Galerkin, cũng như cách xây dựng phương trình phần tử.
Generating preview...
HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY UNIVERSITY OF MECHANICS Finite Element Methods Prepared by Prof. M.C. Nguyen, Dept of Mechatronics 1 UNIT - 1 Introduction to FEM: Stiffness equations for a axial bar element in local co-ordinates using Potential Energy approach and Virtual energy principle – Finite element analysis of uniform, stepped and tapered bars subjected to mechanical and thermal loads – Assembly of Global stiffness matrix and load vector – Quadratic shape functions – properties of stiffness matrix 2 Axially Loaded Bar Review: Stress: Stress: Strain: Strain: Deformation: Deformation: 3 Axially Loaded Bar Review: Stress: Strain: Deformation: 4 Axially Loaded Bar – Governing Equations and Boundary Conditions Differential Equation d du EA(x) f (x) 0 dx dx 0 x L Boundary Condition Types prescribed displacement (essential BC) •prescribed force/derivative of displacement (natural BC) 5 Axially Loaded Bar –Boundary Conditions Examples fixed end simple support free end 6 Potential Energy Elastic Potential Energy (PE) Spring case Unstretched spring PE 0 Stretched bar 1 2 PE kx 2 x Axially loaded bar undeformed: deformed: Elastic body PE PE 0 L 1 PE Adx 20 1 T σ εdv 2V 7 Potential Energy Work Potential (WE) WP u fdx P u B f: distributed force over a line P: point force u: displacement 0 Total Potential Energy Adx u fdx P u Principle of Minimum Potential Energy For conservative systems, of all the kinematically admissible displacement fields, those corresponding to equilibrium extremize the total potential energy. If the extremum condition is a minimum, the equilibrium state is stable. 8 Potential Energy + Rayleigh-Ritz Approach Example: Step 1: assume a displacement field u aii x i 1 to n i is shape function / basis function n is the order of approximation Step 2: calculate total potential energy 9 Potential Energy +
… Tải file gốc để đọc toàn bộ tài liệu.
- Document name
- Finite Element Methods (UNIT - 1) - M.C. Nguyen
- School / Course
- Đại học Bách khoa Hà Nội · Phương pháp phần tử hữu hạn
- Content
- Tài liệu giới thiệu phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích thanh chịu tải trọng dọc trục, bao gồm các nguyên lý năng lượng và phương pháp giải như Rayleigh-Ritz, Galerkin, cùng với việc xây dựng phương trình phần tử.
- Table of contents
- UNIT - 1
- Introduction to FEM:
- Axially Loaded Bar
- Review:
- Axially Loaded Bar – Governing Equations
- and Boundary Conditions
- Axially Loaded Bar –Boundary Conditions
- Examples
- Potential Energy
- Elastic Potential Energy (PE)
- Work Potential (WE)
- Total Potential Energy
- Principle of Minimum Potential Energy
- Potential Energy + Rayleigh-Ritz Approach
- Example:
- Potential Energy + Rayleigh-Ritz
- Approach
- Galerkin’s Method
- Example:
- Finite Element Method – Piecewise
- Approximation
- FEM Formulation of Axially Loaded
- Bar – Governing Equations
- Differential Equation
- Weighted-Integral Formulation
- Weak Form
- Approximation Methods – Finite
- Element Method
- Example:
- Step 1: Discretization
- Step 2: Weak form of one element
- Example (cont):
- Step 3: Choosing shape functions
- - linear shape functions
- Step 4: Forming element equation
- Doc.pages
- 166 pages
- Uploaded by
- Giang Le
Frequently asked questions
Tài liệu này có miễn phí không?
Có. “Finite Element Methods (UNIT - 1) - M.C. Nguyen” miễn phí — bạn chỉ cần đăng nhập rồi bấm Tải xuống để lấy file gốc.
Tài liệu dài bao nhiêu trang?
Tài liệu gồm 166 trang, thuộc môn Phương pháp phần tử hữu hạn. Bạn có thể xem trước online trước khi tải.
Tôi có thể xem trước trước khi tải không?
Có. Bạn xem trước tài liệu ngay trên trang này bằng trình đọc online, rồi quyết định tải về.

Comments (0)
No comments yet. Be the first!