Thiết kế phần mềm tính toán nội lực khung phẳng theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng ngôn ngữ lập trình Matlab và ứng dụng Matlab GUI

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Đỗ Lê Bình
    Trường Đại học Kiên Giang
    Nguyễn Thiện Nhân
    Trường Đại học Kiên Giang

Từ khóa:

Nội lực kết cấu khung
phương pháp phần tử hữu hạn
GUI Matlab
cơ học kết cấu

Tóm tắt

Tính toán nội lực của kết cấu dạng khung là bài toán thường gặp trong lĩnh vực xây dựng. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu sử dụng ngôn ngữ lập trình Matlab và ứng dụng của Matlab GUI trên cơ sở phương pháp phần tử hữu hạn để xây dựng phần mềm tính toán nội lực khung phẳng. Phương trình phần tử được xây dựng theo lý thuyết biến dạng cắt bậc cao và nguyên lý công ảo. Ảnh hưởng của biến dạng cắt đến chuyển vị và nội lực của khung được phân tích, so sánh với phần mềm SAP2000, Engilab Frame.2D và các nghiên cứu trước đây. Các giao diện nhập liệu và xuất kết quả của phần mềm được thiết kế đơn giản, tiện dụng. Phần mềm thiết kế trong nghiên cứu này có thể ứng dụng trong giảng dạy học phần cơ học kết cấu cho sinh viên xây dựng, cũng như là công cụ có ích cho tính toán nội lực của khung trong lĩnh vực xây dựng.

Tài liệu tham khảo

    [1] P. I. Kattan, MATLAB guide to finite elements: an interactive approach: Springer Science & Business Media, 2010.
    [2] S. T. Smith, MATLAB: advanced GUI development, Dog ear publishing, 2006.
    [3] S. F. Almeida Barretto, R. Piazzalunga, and V. G. Ribeiro, "A web‐based 2D structural analysis educational software”, Computer Applications in Engineering Education, vol. 11, 2003, pp. 83-92.
    [4] J. Y. Lee and S. Y. Ahn, "Finite element implementation for computer‐aided education of structural mechanics: Frame analysis”, Computer Applications in Engineering Education, vol. 22, 2014, pp. 387-409.
    [5] N. C. Chí và N. T. H. Lương, "Tính toán khung phẳng bằng phương pháp phần tử rời rạc Biến thể sử dụng mô hình chuyển vị”, Science & Technology, vol. 9, 2005, pp. 53-63.
    [6] K. L. T. Quang, "Phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán hệ khung vòm tròn”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, vol.42, 2016, pp. 1-6.
    [7] T.V. Tâm, P. T. Tùng, N. T. Ninh, và P. N. Vượng, "Xây dựng phần mềm tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lêch tâm xiên có tiết diện bất kỳ theo TCVN 5574: 2018”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXDHN, vol. 13, 2019, pp. 47-57.
    [8] Trịnh Quang Thịnh và L. X. Quang, "Xây dựng mô hình quy đổi cho phần tử thanh có tiết diện và biến dạng thay đổi trong phương pháp phần tử hữu hạn”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, 05(126), 2018, pp. 76-80.
    [9] Y. Harada, "Development of courseware for introduction of nonlinear frame analysis using free scientific software package”, Computer Applications in Engineering Education, vol. 12, 2004, pp. 224-231.
    [10] SAP2000, CSI Computers & Structures Inc, Structural and Earthquake engineering software, 2021, [Online] Available: https://www.csiamerica.com/products/sap2000
    [11] W. Li, W. Gao, and S. Chen, "A material-based higher-order shear beam model for accurate analyses of FG beams with arbitrary material distribution”, Composite Structures, vol. 245, 2020, p.112253.
    [12] EngiLab PC, EngiLab Frame.2D 2021 Lite v3.5, Structural engineering software solutions, 2022, [Online] Available: https://www.engilab.com/downloads
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Jul 31, 2022
Download
PDF
Cách trích dẫn
Đỗ Lê Bình, và Nguyễn Thiện Nhân. “Thiết Kế phần mềm tính toán nội lực Khung phẳng Theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng ngôn ngữ lập trình Matlab Và ứng dụng Matlab GUI”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 20, số p.h 7, Tháng Bảy 2022, tr 54-58, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7709.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##