6. Sistemin toplam potansiyeli, rijitlik matrisi ve kurulması

Benzer belgeler
23. Sistem denge denklemlerinin direkt kurulması

7. Kafes sistem sayısal örnekleri

5. RITZ metodunun elemana uygulanması, elemanın rijitlik matrisi

(, ) = + + yönünde yer değiştirme fonksiyonu

İKİ BOYUTLU ÇUBUK SİSTEMLER İÇİN YAPI ANALİZ PROGRAM YAZMA SİSTEMATİĞİ

p 2 p Üçgen levha eleman, düzlem şekil değiştirme durumu

4. Sonlu elemanlar yer değiştirme metodu, modelleme, tanımlar

33. Üçgen levha-düzlem gerilme örnek çözümleri

36. Basit kuvvet metodu

İki Boyutlu Yapılar için Doğrudan Rijitlik Metodu (Direct Stiffness Method) (İleri Yapı Statiği II. Kısım)

R 1Y kn R 1X R 1Z R 4Y R 3Y 4 R 4X R 3Z R 3X R 4Z. -90 kn. 80 kn 80 kn R 1Y =10 R 1X =-10 R 4Y =10 R 1Z =0 R 3Y =70 4 R 3X =-70 R 4X =0

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

SEM2015 programı kullanımı

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

25. SEM2015 programı kullanımı

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (4. Hafta)

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

Transformasyonlar (İleri Yapı Statiği)

Hedefler. Kafeslerde oluşan kuvvetlerin hesaplanması: düğüm noktaları metodu kesme metodu

YAPI STATİĞİ II (Hiperstatik Sistemler) Yrd. Doç. Dr. Selçuk KAÇIN


Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Hiperstatik sistemlerin çözümünde, yer değiştirmelerin küçük olduğu ve gerilme - şekil değiştirme bağıntılarının lineer olduğu kabul edilmektedir.

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

YAPI STATİĞİ MESNETLER

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

8. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

m=n şeklindeki matrislere kare matris adı verilir. şeklindeki matrislere ise sütun matrisi denir. şeklindeki A matrisi bir kare matristir.

Doç. Dr. Bilge DORAN

DENKLEM DÜZENEKLERI 1

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

25. SEM2015 programı ve kullanımı

Açı Yöntemi. 1 ql 8. Açı yöntemi olarak adlandırılan denklemlerin oluşturulmasında aşağıda gösterilen işaret kabulü yapılmaktadır.

SONLU FARKLAR GENEL DENKLEMLER

AÇI YÖNTEMİ Slope-deflection Method

GEO182 Lineer Cebir. Matrisler. Matrisler. Dersi Veren: Dr. İlke Deniz Derse Devam: %70. Vize Sayısı: 1

Yapı Sistemlerinde Elverişsiz Yüklemeler:

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

30. Uzay çerçeve örnek çözümleri

Rijit cisim mekaniği, diyagramdan da görüldüğü üzere statik ve dinamik olarak ikiye ayrılır. Statik dengede bulunan cisimlerle, dinamik hareketteki

35. Karma sistem örnek çözümleri

Özdeğer ve Özvektörler

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Kafes Sistemler. Doğru eksenli çubukların birbirlerine mafsallı olarak birleşmesinden meydana gelen taşıyıcı sistemlere Kafes Sistemler denir.

Kafes Sistemler. Birbirlerine uç noktalarından bağlanmış çubuk elemanların oluşturduğu sistemlerdir.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

6.12 Örnekler PROBLEMLER

TUNCELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ LİNEER CEBİR DERSİ 2012 GÜZ DÖNEMİ ÇIKMIŞ VİZE,FİNAL VE BÜTÜNLEME SORULARI ÖĞR.GÖR.

ii) S 2LW 2WH 2LW 2WH S 2WH 2LW S 3( x 1) 5( x 2) 5 3x 3 5x x Maliye Bölümü EKON 103 Matematik I / Mart 2018 Proje 2 CEVAPLAR C.1) C.

SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ

BİL 810 İnşaat Mühendisliğinde Bilgisayar Uygulamaları

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

SAP 2000 İLE BETONARME HESAPLAMA. Hazırlayan: Dr. Onur TUNABOYU Eskişehir Teknik Üniversitesi Müh. Fak. İnşaat Müh. Bölümü

Şayet bir lineer sistemin en az bir çözümü varsa tutarlı denir.

Rijit Cisimlerin Dengesi

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

4. BÖLÜM DOĞRUSAL DENKLEM SİSTEMLERİ

Yapısal Analiz Programı SAP2000 Bilgi Aktarımı ve Kullanımı. Doç.Dr. Bilge Doran

STATİK. Prof. Dr. Akgün ALSARAN - Öğr. Gör. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

Matematikte karşılaştığınız güçlükler için endişe etmeyin. Emin olun benim karşılaştıklarım sizinkilerden daha büyüktür.

Çerçeve ve Makineler

Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

Rijit Cisimlerin Dengesi

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

STATİK KUVVET ANALİZİ (2.HAFTA)

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

.:: BÖLÜM I ::. MATRİS ve DETERMİNANT

Elemanlardaki İç Kuvvetler

Matris Cebiriyle Çoklu Regresyon Modeli

STATIK VE MUKAVEMET 3. Rijit cisimlerin dengesi, Denge denklemleri, Serbest cisim diyagramı. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

DENEY-4 WHEATSTONE KÖPRÜSÜ VE DÜĞÜM GERİLİMLERİ YÖNTEMİ

Rijit Cisimlerin Dengesi

KONU 3. STATİK DENGE

V. KAFES SİSTEMLER: Düzlemde en az üç adet çubuğun birbirlerine mafsala birleştirilmesiyle elde edilmiş taşıyıcı sistemdir.

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

İki-Kuvvet Elemanları Basit (2 Boyutlu) Kafesler Düğüm Noktaları Metodu ile Analiz Sıfır-Kuvvet Elemanları Kesme Metodu ile Analiz

Örnek...3 : Aşağıdaki ifadelerden hangileri bir dizinin genel terim i olabilir? Örnek...4 : Genel terimi w n. Örnek...1 : Örnek...5 : Genel terimi r n

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ MATEMATİK

MUTO YÖNTEMİ. Çerçeve Sistemlerin Yatay Yüklere Göre Çözümlenmesi. 2. Katta V 2 = F 2 1. Katta V 1 = F 1 + F 2 1/31

MKM 308 Makina Dinamiği. Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

MEKANİZMA TEKNİĞİ (3. HAFTA)

x 1,x 2,,x n ler bilinmeyenler olmak üzere, doğrusal denklemlerin oluşturduğu;

TEMEL MEKANİK 10. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

ÇATI MAKASINA GELEN YÜKLER

Matrisler ve matris işlemleri

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

VEKTÖRLER. 1. Skaler Büyüklükler

Yapı Sistemlerinin Hesabı İçin. Matris Metotları. Prof.Dr. Engin ORAKDÖĞEN Doç.Dr. Ercan YÜKSEL Bahar Yarıyılı

Örnek...3 : Aşağıdaki ifadelerden hangileri bir dizinin genel terim i olabilir?

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (3. Hafta)

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

3. BÖLÜM MATRİSLER 1

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Transkript:

6 Sistemin toplam potansiyeli, rijitlik matrisi ve kurulması 6 Sistemin noktalarında süreklilik koşulu : Her elemanın düğüm noktası aynı zamanda sistemin de düğüm noktası olduğundan, sistemin noktaları dış yükler altında yer değiştirince, aynı noktaya bağlı eleman noktası da aynı yer değiştirmeyi yapmak zorundadır Bu eşitliğin matematik ifadesini aşağıdaki örnek ile kurmaya çalışalım Şekil 6 de düzlem kafes sistemin genel yer değiştirmeleri, şekil 6a da ise aynı sistemin elemanlarının genel yer değiştirmeleri görülmektedir Bunlar arasında x U 4 xˆ U Sistem düğümü Eleman düğümü U 6 U 5 m U U Şekil 6: Sistem yer değiştirmeleri x xˆ ˆx ˆx nolu elemanda: nolu elemanda: eşitlikleri olmak zorundadır Matris notasyonunda aşağıdaki gibi düzenleyebiliriz: elemanın genel yer değiştirmeleri elemanın genel yer değiştirmeleri Eleman düğüm no Tüm elemanların genel yer değiştirmelerinin vektörü Bağlantı matrisi Sistem düğüm no Sistemin yer değiştirme vektörü Görüldüğü gibi a matrisi ve sayıları içerir Düğümlerde elemanların genel yer değiştirmelerini sistem yer değiştirmelerine eşit olmaya zorlamaktadır Bunun anlamı, elemanları sistem düğümlerine bağladığı, elemanları birleştirerek tekrar sistemi oluşturduğudur Bu nedenle bağlantı matrisi de denir Bağlantı matrisi sistemin düğüm serbestlik derecesi boyutlu kare alt matrislere bölünebilir Alt matrisler sıfır veya birim matristir bağlantı matrisi tüm elemanların genel yer değiştirmelerini sistemin yer değiştirmelerine eşitler (6) Genel olarak a çok büyük bir matristir Teorik açıdan, sistemin toplam potansiyelinin hesabında, önemli olmakla birlikte ne el hesaplarında ne de yazılımlarda oluşturulur Sadece sıfır ve birim alt matrislerden oluştuğu için hesapları, a yı kullanmadan, aynı anlama gelen, basit bir yolla yürütmek mümkündür Bu durum ilerleyen konularda açıklık kazanacaktır Compatibility condition at system nodes Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 56

Sistem yükleri ile eleman genel kuvvetleri arasındaki bağıntı: Şekil 45 de görülen sistem kuvvetleri 46 da görülen sistem yer değiştirmeleri ile iş yaparlar: " Şekil 47 de görülen eleman genel yer değiştirmeleri 48 de görülen eleman genel kuvvetleri ile iş yaparlar: ( ) % +( ) % Bu bağıntıyı şöyle yazabiliriz: ( ) ( ) 5 Tüm elemanların genel yer değiştirmeleri vektörünün transpozu % A? @ % B % Bu iki iş birbirine eşittir: " % 6 bağıntısından yerine yazılarak bulunan " % % bağıntısında her iki tarafın aynı sayı(iş) olduğu düşünülürse " % (6) olması gerektiği anlaşılır Bu bağıntı sistemin toplam potansiyelinin hesabında gerekli olacaktır + Tüm elemanların genel kuvvetleri vektörü bağlantı matrisinin transpozu tüm elemanların genel uç kuvvetlerini sistemin düğüm kuvvetlerine bağlar Sistem düğümlerinde kuvvet dengesi olmalı anlamındadır 6 Sistemin toplam potansiyeli ve rijitlik matrisi Sistemin toplam potansiyeli elemanların toplam potansiyellerinin toplamıdır Sistemin s eleman ile modellendiğini varsayalım 55 den ( + *,( * + - ( * ) * * ( * ) % * *, ( ( ) ( ) % + ( ) ( ) % + ( ) ( ) % + ( + ) + + ( + ) % + ( % ( ) ( ) ( ) ( + ) 5 ( ) ( ) ( ) ( + ) 5 % 6 6 + + % + 8 : ( % olduğu yukarıdaki bağıntıların incelenmesinden anlaşılır 6 ve 6 yerine yazılarak ( % ; < < ( > " Sistemin toplam potansiyeli " (6) sistemin toplam potansiyeli bulunur Tüm elemanların genel rijitlik matrislerini içeren köşegen matris > " (64) matrisine sistemin rijitlik matrisi denir Boyutu sistemin serbestlik derecesi kadar ve simetriktir Terimleri sabit sayılardan oluşur Tüm elemanların genel yer değiştirmelerini içeren vektör % Tüm elemanların genel uç kuvvetlerini içeren vektör System stiffness matrix Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 57

6 Sistemin denge koşulu 6 Sistemin toplam potansiyeli, rijitlik matrisi ve kurulması 6 toplam potansiyelinde düğüm yer değiştirme vektörü parametredir(terimlerinin sayısal değerleri henüz bilinmeyen vektör) Sistemin denge konumunda 6 toplam potansiyeli minimum olur: CD C CE CE F > " " G > " " > " " Sistemin denge koşulu (65) sistemin denge koşulu olarak bulunur > ", 64 den görüldüğü gibi, elemanların rijitlik matrislerinden ve 6 de tanımlanan bağlantı matrisinden hesaplanan sabit terimlidir " sistem düğüm yüklerinin vektörüdür, bilinmektedir 65 denklem sisteminde sadece sistem düğümlerinin yer değiştirme vektörü bilinmemektedir Ancak, bu denklem sisteminden hesaplanamaz, çünkü > " tekildir(det > " ve > " I tanımsız) Bunun nedeni sistemin sınır(mesnet) koşullarının henüz dikkate alınmamış olmasıdır Mesnetsiz sistem şekil değiştirmez fakat yer değiştirir(rijit yer değiştirme) Sistemin mesnet koşullarından ne anlıyoruz: mesnetlerde bazı yer değiştirmelerin sınırlandırılması, yani sistemin uzayda bir yere sabitlenmesi gereğini anlıyoruz Bu da vektörünün bazı terimlerinin verilmiş olması gerektiği anlamındadır Mesnet koşulu sayısı, sistem rijit yer değiştirmeyecek kadar olmalıdır 64 Sistemin sınır(mesnet) koşullarının 4 işlenmesi: Sistemin sınır koşullarının 65 denklem sistemine nasıl işleneceğini şekil 6 deki basit sistem ile açıklamaya çalışalım Sistemin koordinat sistemi, numaralanması, yük ve yer değiştirme modeli 6a ve 6b deki gibi olsun x x m P 4 P " m U 4 U P 6 P 5 m P P x U 6 U 5 m U U x Şekil 6a: Sistem düğüm yükleri Şekil 6b: Sistem düğüm yer değiştirmeleri Şekil 6a ya göre " 5 ve Şekil 6b ye göre yer değiştirme vektörü " 5 ve sistemin serbestlik derecesi 6 dır 65 denklem sistemindeki > " rijitlik matrisi 6x6 boyutlu ve sabit sayılardan oluşan bir matris olacaktır > " ın sabit sayılarını k ij ile gösterelim: Equilibrium condition of the system Örnek: düzlem bir çerçevenin bir ankastre mesnetinde yatay, düşey hareket ve dönme sıfır olmalıdır, yani mesnetteki yer değiştirmelerin değeri bilinmektedir Örnek: Basit kirişte en az bir sabit ve bir hareketli mesnet olmalı Konsol kirişte bir uç ankastre olmalı Aksi halde kiriş veya konsol rijit yer değiştirir Rijit yer değiştiren sistemlere "Labil" (Labile kararsız, stabil olmayan) sistem denir, çözümü yoktur 4 System boundry conditions, restrains Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 58

> " Sistemin düğüm numaraları Sistem rijitlik matrisi ; < ın özellikleri: Boyutu sistemin serbestlik derecesi kadardır(örneğimizdeki düzlem kafes sistemde serbestlik derecesi6, dolayısıyla > " 6x6 boyutundadır) Simetriktir(örneğin, dir) *P terimleri sabit sayılardır Tekildir(LMN > ", > " I tanımsız) Alt matrislerden oluşur Her alt matrisin boyutu sistem düğüm serbestlik derecesi kadardır(örneğimizde: x) Band matristir 65 denklem sisteminin açık yazılmış şekli: ; < < düğümde x ve x yönü denge denklemleri düğümde x ve x yönü denge denklemleri düğümde x ve x yönü denge denklemleri (66) Bu bağıntıda > " ın tüm terimleri 64 ten bilinmektedir Ayrıca " ve vektörlerinin de bazı terimleri bilinmektedir Hesaplarda kuvvet birimi olarak kn kullanıldığını varsayalım 6 ye göre noktasında, dür, ve noktasındaki,,, bilinmemektedir(reaksiyonlar) Yük vektörü " 5 olur 66 denklem sisteminde yerine yazarsak: ; < < düğümde x ve x yönü denge denklemleri düğümde x ve x yönü denge denklemleri düğümde x ve x yönü denge denklemleri Reaksiyonlar (67) Sistemin sınır şartlarına gelince: ve noktaları mesnettir, buradaki yer değiştirmelerin değerleri sıfır olarak bilinmektedir, şekil 6b den Buradaki sayıları, 69 un köşegeninde görülen sayılarının nereden geldiğini açıklamak için yazılmıştır,,, (68) olması gerektiği anlaşılır > " ın, 4, 5, ve 6 kolonları sıfır ile çarpılınca > " ın bu kolonlarındaki sayılar sıfır olur Simetriden dolayı aynı nolu satırların da sıfır olması gerekir Sıfırlanan satırlara 68 denklemlerini yazarız Buna göre sınır koşullarını 67 ye aşağıdaki gibi işleyelim: ; GENEL: * koşulunu işlemek için: i satır ve (simetri nedeniyle) i kolondaki sayılar sıfırlanır i satır-kolona, karşı tarafa yazılır Böylece * denklemi denklem sistemine eklenmiş olur (69) > (6) 69 denklemleri 68 mesnet koşullarını aynen içermektedir > matrisi artık tekil değildir, çünkü sistem ve noktalarında tutuludur, uzayda gezemez, yani rijit yer değiştiremez LMN >, > I tanımlıdır Denklem sistemi çözülerek yer değiştirme vektörü bulunur Çözüm sonucunda,,, olarak bulunacaktır, bu da 68 koşullarının aynısıdır Aslında çözüm ile sadece, çözüm öncesi değerleri bilinmeyen,, yer değiştirmeleri belirlenmektedir Diğerlerinin değerleri zaten bilinmektedir Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 59

Bu küçük örnekte 6 denklemin 4 ü mesnet koşuludur Büyük sistemlerde durum bunun tam tersidir: Denklem sayısı çok, mesnet koşulu sayısı azdır Örneğin düğümlü bir kafes sistemin bir sabit bir de basit kayıcı mesneti olsun Her düğümde serbestlik derecesi olduğundan sistemin serbestlik derecesi x, yani denklemli bir sistem olacaktır Sınır koşulu sayısı ise sadece tür 69 denklem sistemi genel olarak çok büyüktür, çok küçük sistemler dışında elle çözümü mümkün değildir GAUSS indirgeme metodu veya CHOLESKY metodu kullanılabilir > matrisi simetrik olduğu için yazılımlarda genellikle CHOLESKY tercih edilir 65 Reaksiyonların hesabı Şekil 6a nın ve noktalarındaki,,, düğüm kuvvetleri mesnet reaksiyonlarıdır Sınır koşulları işlenmeden önceki 67 denklem sisteminin son 4 denklemi bu noktalardaki denge denklemleridir Sınır koşulları işlenince bu denklemler, 69 da görüldüğü gibi, kaybolmaktadır Reaksiyonların hesaplanabilmesi için, sınır koşulları işlenmeden önce, bu denklemlerin kopyalanarak saklanması(bir kâğıda yazılması, hard diske depolanması) gerekir: Q R Q R Mesnet noktalarında denge denklemleri (6) E 69 ün çözümünden bulunan vektörü 6 de yerine yazılır,,,, reaksiyon kuvvetleri bulunur Sınır koşulunun mesnet çökmesi içermesi durumu: Mesnet çökmesi problemi yapı statiği derslerinden bilinir Örneğin, bir sürekli kirişin bir mesnedinin S kadar çökmesi durumunda iç kuvvetleri hesaplayınız diye sorulur Aslında mesnedin çökmemesi, yer değiştirmemesi gerekir Ama, öngörülemeyen bir nedenle, çökerse sistemde büyük iç kuvvetler oluşur "Çökme" kelimesi SEMde çok daha genel yorumlanmalıdır Bir mesnetin herhangi bir serbestlik yönünde bir nedenle yer değiştirmesi olarak anlaşılmalıdır, yani sadece düşey yer değiştirme değildir Mesnet çökmesi olan bir sistemde ilgili yer değiştirme sıfır değil çökme kadardır, çökme doğrultusundaki yer değiştirmenin değeri biliniyor anlamındadır Bu değer ile sistem rijitlik matrisinin ilgili kolonu çarpılarak denklem sisteminin karşı tarafına atılır Diğer tüm işlemler yukarıda açıklandığı gibidir Bir örnekle açıklayalım: Şekil 6 deki sistemin mesnetleri verilen yük altında şekildeki kadar yer değiştirirse sınır koşulları ne olur? m mm Mesnet yer değiştirmesi Sistemin numaralandırılması ve koordinat eksenleri 6a ve 6b deki gibi olduğu, hesaplarda kn ve mm birimlerinin kullanıldığı varsayımıyla sınır koşulları,,, (6) olacaktır Sınır koşulları işlenmiş denklem sistemi mm m Mesnet yer değiştirmesi Şekil 6: Çözülmesi istenen düzlem kafes sistem kn ; U V WX:YXZ çö8[x:\y]xy ^_şy ]üğü[ 8``XZ_Xa\ (6) olacaktır Dikkat edilirse, sıfırdan farklı olan U 4- ve U 5- mesnet çökmeleri rijitlik matrisinin 4 ve 5 kolonları ile çarpılarak denklem sisteminin karşı tarafına atıldıktan sonra 6 sınır koşulları işlenmiştir 6 denklem sisteminden hesaplandığında 6 koşulları sağlanır vektörü 6 de yerine yazılarak mesnet reaksiyonları bulunur Denklem sistemi çözüm yöntemleri için bak: http://mmfoguedutr/atopcu/index_dosyalar/bdnadersnotlarihtm bölüm,4,5,6 ve 7 Reactions, support forces, boundry forces Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 6

66 Sistem rijitlik matrisinin direkt kurulması 64 bağıntısına göre sistem rijitlik matrisi > " dır Ancak hem hem de çok büyük olduğundan bu çarpım hem el hesaplarında hem de programlarda yapılmaz ve matrisleri, boyutu düğüm serbestlik derecesi olan alt matrislerden oluşur 6 de verilen matrisinin alt matrisleri sıfır veya birim matristir Bu nedenle 64 çarpımı daki eleman rijitlik matrislerinin alt matrislerinin > " ın ilgili bloklarına eklenmesinden başka bir işlevi yoktur Çarpımı yapmak yerine > " aşağıda açıklanan yolla tek bir çarpma dahi yapmadan kurulur İşlemler şekil 64 deki düzlem kafes sistem örneği üzerinde açıklanacaktır x xˆ ˆx xˆ ˆx m x Şekil 64: Düzlem kafes sistem ) Sistem genel ve yerel koordinat sistemi seçilir, Düğüm ve elemanlar numaralanır, Şekil 64 ) Düğüm serbestlik derecesi belirlenir, örnekte dir ) Sistemin serbestlik derecesi belirlenir, örnekte 6 dır 4) Sistemin serbestlik derecesi boyutlu boş bir > " matrisi hazırlanır, örnekte 6x6 boyutlu 6x6 boyutlu boş > " matrisi 5) > " matrisi boyutu sistemin düğüm serbestlik derecesi olan alt matrislere bölünür, örnekte x Alt matrislerin üstüne sistemin düğüm numaraları sırayla yazılır Örnekte -- Aynı numaralar alt matrislerin soluna (veya sağına) da yazılır Alt matrisler düğüm numaraları ile adlandırılır - alt matrisi düğüm ile düğümdeki alt matris anlamındadır x boyutlu alt matrislere bölünmüş > " matrisi x boyutlu - alt matrisi Sistemin düğüm numaraları x boyutlu - alt matrisi Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 6

6) Birinci elemanın genel rijitlik matrisi kurulur, aynı boyutlu alt matrislere bölünür, elemanın düğüm numaraları alt matrislerin üstüne ve soluna yazılır Elemanın düğüm numaraları, yerel orijinin bulunduğu düğümden başlanarak, sırayla yazılır Örneğimizde elemanın orijini noktasında olduğundan bloklar üstüne ve soluna - yazılmalı(- değil) Elemanın düğüm numaraları düğüm, ikinci düğüm elemanın genel rijitlik matrisi x boyutlu alt matrislere bölünmüştür Bloklar - olarak numaralanmış, çünkü yerel orijin noktasındadır *P terimi elemanın i satır ve j kolonundaki sayı anlamındadır Elemanın düğüm numaraları düğüm, ikinci düğüm k k k k 4 k k k k 4 x boyutlu - alt matrisi k k k k 4 k 4 k 4 k 4 k 44 x boyutlu - alt matrisi Elemanın i-j düğümündeki alt matrisi sistem rijitlik matrisinin aynı i-j alt matrisideki sayılarla toplanır: Elemanın - alt matrisi sistemin - alt matrisine, - alt matrisi sistemin - alt matrisine, - alt matrisi sistemin - alt matrisine, - alt matrisi sistemin - alt matrisine eklenir elemanın genel rijitlik matrisi Sistem rijitlik matrisi > " k k k k 4 k k k k 4 k k 4 k 4 k 44 k k k 4 k 4 k k k k 4 k 4 k 4 k 4 k 44 k k 4 k k 4 k k k k 7) İkinci elemanın genel rijitlik matrisi kurulur, alt matrislere bölünür, elemanın düğüm numaraları alt matrislerin üstüne ve soluna yazılır Elemanın düğüm numaraları, yerel orijinin bulunduğu düğümden başlanarak, sırayla yazılır Örneğimizde elemanın orijini noktasında olduğundan bloklar üstüne ve soluna - yazılmalı(- değil) Elemanın i-j alt matrisleri sistem rijitlik matrisinin i-j bloklarına eklenir elemanın genel rijitlik matrisi Sistem rijitlik matrisi > " k k k k 4 k k k k 4 k +k k 4+k 4 k 4+k 4 k 44+k 44 k k k 4 k 4 k k k 4 k 4 k k k k 4 k 4 k 4 k 4 k 44 k k 4 k k 4 k k k k k k 4 k k 4 k k k k 8) Üçüncü elemanın genel rijitlik matrisi kurulur, alt matrisleri sistem rijitlik matrisine taşınır Örneğimizde eleman yoktur 9) Ahmet TOPÇU, Sonlu Elemanlar Metodu, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, 5, http://mmfoguedutr/atopcu/ Sayfa 6