Translation update pending
The Gujarati translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.
તત્ત્વ લાઇબ્રેરી¶
FrontISTR માં વિશ્લેષણ લક્ષ્યની ભૂમિતિ, શાસક સમીકરણ અને જરૂરી સ્વતંત્રતા અંશ પ્રમાણે રેખા, સમતલ, ઘન, ઇન્ટરફેસ, બીમ અને શેલ તત્ત્વો પસંદ કરવામાં આવે છે. આ પૃષ્ઠમાં તત્ત્વ પસંદ કરતી વખતે જરૂરી મુદ્દાઓ — કયા વિશ્લેષણમાં કયું તત્ત્વ વાપરી શકાય, પ્રથમ-ક્રમ ઘન તત્ત્વનું સૂત્રીકરણ કેવી રીતે પસંદ કરવું, સંરચનાત્મક અને ઘન તત્ત્વોને કેવી રીતે સાથે વાપરવા, મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં કયા સંરચનાત્મક તત્ત્વો વાપરી શકાય, અને માળખાકીય સંપર્ક વિશ્લેષણમાં કઈ તત્ત્વ સપાટી સુધી સમર્થન છે — ગોઠવવામાં આવ્યા છે.
ઇનપુટ કીવર્ડનું ચોક્કસ સ્વરૂપ કીવર્ડ સંદર્ભમાં જુઓ. આકાર વિધેય, કઠોરતા મેટ્રિક્સ અને લોકિંગ ટાળવાની પદ્ધતિઓની ગણિતીય ઉત્પત્તિ સિદ્ધાંત માર્ગદર્શિકામાં આપવામાં આવી છે.
તત્ત્વ લાઇબ્રેરીનો સાર¶
હાલના FrontISTR સ્ત્રોતમાં તત્ત્વોને મુખ્યત્વે રેખા, સમતલ, ઘન, ઇન્ટરફેસ, બીમ અને શેલ શ્રેણીમાં વહેંચી શકાય છે. સાતત્ય-માધ્યમને સીધું વિવિક્ત કરવા સમતલ અથવા ઘન તત્ત્વ અને લાંબા-પાતળા સભ્ય અથવા પાતળી રચના કાર્યક્ષમ રીતે દર્શાવવા બીમ અથવા શેલ તત્ત્વ પસંદ કરો. ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સમાન આકાર શ્રેણી હોવા છતાં માળખાકીય વિશ્લેષણથી અલગ સંયોજન પાથ હોવાથી, ઉપલબ્ધ તત્ત્વોની ખાતરી નીચેના કોષ્ટકથી કરવી જોઈએ.
તત્ત્વ પ્રકાર સંખ્યા સામાન્ય રીતે 3 અંકનો છે. પ્રથમ અંક મોટા તત્ત્વ વર્ગને અને બાકીના બે અંક આકાર તથા કુટુંબને અલગ પાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે 231/232 ત્રિકોણ સમતલ પ્રથમ/દ્વિતીય ક્રમ અને 341/342 ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ/દ્વિતીય ક્રમ છે; 361/362 હેક્સાહેડ્રોન પ્રથમ/દ્વિતીય ક્રમ છે. પરંતુ 301 2-નોડ ટ્રસ અને 743 9-નોડ શેલ હોવાથી દરેક કુટુંબને માત્ર “છેલ્લો અંક 1 = પ્રથમ ક્રમ, 2 = દ્વિતીય ક્રમ” તરીકે નક્કી કરી શકાય નહીં. માત્ર નંબર પરથી અનુમાન કરતાં નીચેના કોષ્ટકથી તપાસવું વધુ વિશ્વસનીય છે.
કોષ્ટકના ચિહ્નોના અર્થ નીચે છે.
○: સમર્થિત.—: સમર્થિત નથી.
અહીં “ગતિશીલ” નો અર્થ ક્ષણિક ગતિશીલ વિશ્લેષણ છે અને “મોડલ” માં મોડલ વિશ્લેષણ તથા આવર્તન પ્રતિભાવ વિશ્લેષણ માટે આધારરૂપ મોડ ગણતરી સામેલ છે. ઉષ્મા કૉલમમાં ફક્ત ઉષ્મા વહન વિશ્લેષણમાં વાપરી શકાય તેવા તત્ત્વને ○ બતાવવામાં આવ્યા છે.
સાતત્ય-માધ્યમ અને ઇન્ટરફેસ તત્ત્વો¶
| તત્ત્વ વર્ગ | તત્ત્વ પ્રકાર | નોડ સંખ્યા | સંરચનાત્મક DOF/નોડ | ઉષ્મીય DOF/નોડ | આકાર/ક્રમ | તાણ | ગતિશીલ | મોડલ | ઉષ્મા | સૂત્રીકરણ/નોંધ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| રેખા તત્ત્વ | 111 | 2 | — | 1 | 2-નોડ રેખા તત્ત્વ | — | — | — | ○ | ઉષ્મા વહન માટેનું 1D તત્ત્વ |
| રેખા તત્ત્વ | 112 | 3 | — | — | 3-નોડ રેખા તત્ત્વ | — | — | — | — | હાલની વિશ્લેષણ કાર્યક્ષમતામાં સમર્થિત નથી |
| સમતલ તત્ત્વ | 231 | 3 | 3 | 1 | ત્રિકોણ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | 2D સાતત્ય-માધ્યમ |
| સમતલ તત્ત્વ | 232 | 6 | 3 | 1 | ત્રિકોણ દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | 2D સાતત્ય-માધ્યમ |
| સમતલ તત્ત્વ | 241 | 4 | 3 | 1 | ચતુર્ભુજ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | 2D સાતત્ય-માધ્યમ |
| સમતલ તત્ત્વ | 242 | 8 | 3 | 1 | ચતુર્ભુજ દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | Serendipity કુટુંબ |
| ઘન તત્ત્વ | 301 | 2 | 3 | 1 | 2-નોડ ટ્રસ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | — | ક્રમનિર્ધારણ નિયમનો અપવાદ; ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સમર્થિત નથી |
| ઘન તત્ત્વ | 341 | 4 | 3 | 1 | ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | સંપૂર્ણ સમાકલન, પસંદગીય ધાર/નોડ સમતીકરણ |
| ઘન તત્ત્વ | 342 | 10 | 3 | 1 | ટેટ્રાહેડ્રોન દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ઘન તત્ત્વ | 351 | 6 | 3 | 1 | પેન્ટાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ઘન તત્ત્વ | 352 | 15 | 3 | 1 | પેન્ટાહેડ્રોન દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ઘન તત્ત્વ | 361 | 8 | 3 | 1 | હેક્સાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | સંપૂર્ણ સમાકલન, B-bar, અસંગત, F-bar, u-p મિશ્ર |
| ઘન તત્ત્વ | 362 | 20 | 3 | 1 | હેક્સાહેડ્રોન દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | Serendipity કુટુંબ |
| કનેક્ટર તત્ત્વ | 511 | 2 | 3 | — | 2-નોડ કનેક્ટર તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | — | સ્પ્રિંગ/ડેમ્પર માટે; દ્રવ્યમાન મેટ્રિક્સ નથી |
| ઇન્ટરફેસ તત્ત્વ | 541 | 4×2 | — | 1 | ચતુર્ભુજ સપાટી પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | — | — | — | ○ | અંતર ઉષ્મા વહન/વિકિરણ માટે; ધારિતા મેટ્રિક્સ નથી |
| ઇન્ટરફેસ તત્ત્વ | 542 | 8×2 | — | — | ચતુર્ભુજ સપાટી દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | — | — | — | — | સમર્થિત નથી |
સંરચનાત્મક તત્ત્વો¶
| તત્ત્વ વર્ગ | તત્ત્વ પ્રકાર | નોડ સંખ્યા | સંરચનાત્મક DOF/નોડ | ઉષ્મીય DOF/નોડ | આકાર/ક્રમ | તાણ | ગતિશીલ | મોડલ | ઉષ્મા | સૂત્રીકરણ/નોંધ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| બીમ તત્ત્વ | 611 | 2 | 6 | 1 | 2-નોડ બીમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | — | Bernoulli-Euler બીમ (મૂળભૂત) અથવા Timoshenko બીમ; ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સમર્થિત નથી |
| બીમ તત્ત્વ | 641 | 2×2 | 3 | 1 | 2-નોડ બીમ તત્ત્વ (મિશ્ર DOF માટે) | ○ | ○ | ○ | — | Bernoulli-Euler બીમ; ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સમર્થિત નથી |
| શેલ તત્ત્વ | 731 | 3 | 6 | 1 | ત્રિકોણ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | MITC3 |
| શેલ તત્ત્વ | 732 | 6 | — | — | ત્રિકોણ દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | — | — | — | — | હાલની વિશ્લેષણ કાર્યક્ષમતામાં સમર્થિત નથી |
| શેલ તત્ત્વ | 741 | 4 | 6 | 1 | ચતુર્ભુજ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | ○ | MITC4 |
| શેલ તત્ત્વ | 743 | 9 | 6 | — | ચતુર્ભુજ દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વ | ○ | ○ | ○ | — | MITC9 |
| શેલ તત્ત્વ | 761 | 3×2 | 3 | — | ત્રિકોણ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ (મિશ્ર DOF માટે) | ○ | ○ | ○ | — | MITC3; ઘન સાથે મિશ્ર DOF માટે |
| શેલ તત્ત્વ | 781 | 4×2 | 3 | — | ચતુર્ભુજ પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ (મિશ્ર DOF માટે) | ○ | ○ | ○ | — | MITC4; ઘન સાથે મિશ્ર DOF માટે |
- પ્રથમ-ક્રમ ઘન તત્ત્વ 341 અને 361 તેમજ બીમ તત્ત્વ 611 માટે સૂત્રીકરણ વિકલ્પ ઉપલબ્ધ છે; સમાન આકાર માટે પણ અનેક પસંદગીઓ છે.
- માળખાકીય સંપર્ક વિશ્લેષણમાં દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વની સંપર્ક સપાટી સમર્થિત નથી.
- સંરચનાત્મક તત્ત્વ 611/731/741/743 6-DOF નોડ ધરાવે છે અને ઘન તત્ત્વ સાથે સીધા મિશ્રિત કરી શકાતા નથી. મિશ્રણ માટે 641/761/781 વાપરો.
- બીમ તત્ત્વ 611 ઉષ્મીય તાણ, ગુરુત્વાકર્ષણ, દબાણ અને કેન્દ્રત્યાગી બળ ધરાવતા વિશ્લેષણને સમર્થિત નથી. બીમ તત્ત્વ 641 દબાણ અને કેન્દ્રત્યાગી બળ ધરાવતા વિશ્લેષણને સમર્થિત નથી.
- રેખીય ગતિશીલ વિશ્લેષણમાં શેલ 731/741/743 સાથે સમાંતર ગણતરી સમર્થિત નથી. અન્ય તત્ત્વ માટે સમાંતર ગણતરી વાપરી શકાય છે.
સૂત્રીકરણ વિકલ્પની પસંદગી¶
પ્રથમ-ક્રમ ઘન તત્ત્વમાં આકાર ઉપરાંત સૂત્રીકરણ પણ પસંદ કરવું પડે છે. ખાસ કરીને હેક્સાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ 361 માટે સમસ્યાના સ્વભાવ પ્રમાણે 4 પ્રકારના સૂત્રીકરણનો ઉપયોગ થાય છે. ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ 341 માટે સમતીકરણ FEM નો વિકલ્પ છે. બીમ તત્ત્વ 611 માં કાતર વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેવી કે નહીં તે પસંદ કરી શકાય છે. ઇનપુટમાં આ વિકલ્પો !SECTION ના FORM341, FORM361 અને FORM611 વડે બદલવામાં આવે છે.
હેક્સાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ (361)¶
હાલના સ્ત્રોતમાં FORM361 માટે FI, BBAR, IC, FBAR, UP — પાંચ વિકલ્પ છે. FORM361 છોડવામાં આવે તો મૂળભૂત મૂલ્ય વિશ્લેષણના પ્રકાર પ્રમાણે બદલાય છે: સ્થિર/ક્ષણિક ગતિશીલ નાની-વિરૂપતા માટે IC, એ જ વિશ્લેષણના મોટી-વિરૂપતા માટે FBAR, મોડલ વિશ્લેષણ માટે IC, અન્ય માટે FI (UP ફક્ત સ્પષ્ટ નિર્દેશથી માન્ય).
FI: પ્રમાણભૂત સંપૂર્ણ સમાકલન તત્ત્વ. વાંકણમાં કાતર લોકિંગ અને લગભગ અસંકોચ્ય વિરૂપતામાં ઘનફળીય લોકિંગની અસર સહેલાઈથી થાય છે; તત્ત્વ કાર્યક્ષમતા માટેની તુલનાનો આધારરૂપ વિકલ્પ છે.IC: અસંગત મોડ ઉમેરતું સૂત્રીકરણ; વાંકણ-પ્રભુત્વવાળી સમસ્યામાં કાતર લોકિંગ ઘટાડવા માટે પ્રથમ ઉમેદવાર. રેખીય નાની-વિરૂપતા માટે મૂળભૂત છે.BBAR: ઘનફળીય વિકૃતિ તત્ત્વ સુધારતું B-bar તત્ત્વ; ઘનફળીય લોકિંગ મુખ્ય હોય તેવી સમસ્યામાં યોગ્ય. લગભગ અસંકોચ્ય રબર-સમાન સામગ્રી અથવા મોટો પોઇસન ગુણોત્તર હોય ત્યારે વિચારવું, પરંતુ ઘનફળીય વિકૃતિ ગણતરીમાં રેખીય ધારણા હોવાથી સીમિત પરિભ્રમણનો વિચાર કરી શકાતો નથી. સામાન્ય રીતે F-Bar વાપરવાની ભલામણ છે.FBAR: વિરૂપતા ઢાળના ઘનફળીય ઘટકને સુધારતું F-bar તત્ત્વ; મોટી-વિરૂપતા અને મજબૂત અસંકોચ્યતા ધરાવતી સમસ્યામાં યોગ્ય. મોટી-વિરૂપતા વિશ્લેષણમાં મૂળભૂત છે.UP: વિસ્થાપન અને તત્ત્વ દબાણને સ્વતંત્ર રીતે સંભાળતું u-p મિશ્ર તત્ત્વ. તાણને વિચલનાત્મક ઘટક અને દબાણમાં વહેંચીને લગભગ-અસંકોચ્ય સામગ્રી (પોઇસન ગુણોત્તર 0.5 ને ખૂબ નજીક રબર-સમાન સામગ્રી અથવા પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા પછીનું ધાતુ વગેરે) માં ઘનફળીય લોકિંગ ટાળે છે. દબાણ DOF પ્રતિ તત્ત્વ 1 અને તત્ત્વની અંદર સ્થિર છે; તત્ત્વ સ્તર પર સ્થિર સંઘનન થાય છે. નાની વિરૂપતા, કુલ Lagrange અને અપડેટેડ Lagrange ને સમર્થન છે.
પસંદગીમાં શંકા હોય તો નાની-વિરૂપતા માળખાકીય વિશ્લેષણમાં પહેલાં IC, મોટી વિરૂપતા અથવા અતિસ્થિતિસ્થાપકતામાં પહેલાં FBAR વાપરો; કાતર લોકિંગ મુખ્ય સમસ્યા હોય તો IC સાથે સરખામણી કરો. લગભગ-અસંકોચ્યતા મુખ્ય હોય અને દબાણ ક્ષેત્ર સ્પષ્ટ રીતે સંભાળવો હોય તો UP વિચારવો. વિગતવાર સમજ માટે સિદ્ધાંત માર્ગદર્શિકા જુઓ.
ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ (341)¶
હાલના સ્ત્રોતમાં FORM341 માટે FI અને SELECTIVE_ESNS પસંદ કરી શકાય છે. મૂળભૂત મૂલ્ય હંમેશાં FI છે. SELECTIVE_ESNS પસંદ કરતાં ગોઠવણી વખતે સમતીકરણ તત્ત્વ જોડાણ વધારામાં બને છે અને પસંદગીય ધાર/નોડ સમતીકરણ FEM તરીકે ગણાય છે.
FI: પ્રમાણભૂત ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ. મેશ નિર્માણ સરળ છે, પરંતુ વાંકણમાં કાતર લોકિંગ અને લગભગ અસંકોચ્ય સ્થિતિમાં ઘનફળીય લોકિંગની અસર સહેલાઈથી થાય છે.SELECTIVE_ESNS: ધાર-આધારિત/નોડ-આધારિત સમતીકરણ વડે ટેટ્રાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વમાં સહેલાઈથી દેખાતા કાતર અને ઘનફળીય લોકિંગની અસર ઘટાડે છે. ભૂમિતિના કારણે ટેટ્રાહેડ્રોન ફરજિયાત હોય ત્યારે ઉપયોગી પસંદગી છે.
આકારના કારણે 341 જરૂરી હોય અને પ્રમાણભૂત FI માં લોકિંગ અસર મજબૂત લાગે તો SELECTIVE_ESNS વિચારવો. બીજી તરફ હેક્સાહેડ્રોન પ્રથમ-ક્રમ તત્ત્વ વાપરી શકાય તો પહેલાં 361 કુટુંબમાં IC/BBAR/FBAR વિચારવાથી સામાન્ય રીતે વધુ વિકલ્પ મળે છે.
MPI સમાંતર સાથે SELECTIVE_ESNS વાપરતાં મેશ વિભાજન ઓવરલૅપ ઊંડાઈની કાળજી જરૂરી છે. ધાર/નોડ સમતીકરણ લક્ષ્ય તત્ત્વ સાથે જોડાયેલા તત્ત્વોના પરિમાણો સરેરાશ કરે છે; તેથી ઉપક્ષેત્રમાં તત્ત્વ કઠોરતા સંયોજિત કરવા “પાડોશીના પાડોશી” તત્ત્વની માહિતી જોઈએ છે. મૂળભૂત ઓવરલૅપ ઊંડાઈ 1 માં ક્ષેત્ર સીમા પાસે સમતીકરણ લક્ષ્ય અધૂરા રહે છે, તેથી !PARTITION માં DEPTH=2 આપીને વિભાજન કરો. વિગત માટે મેશ વિભાજનની ઓવરલૅપ ઊંડાઈ જુઓ.
બીમ તત્ત્વ (611)¶
FORM611 માટે EULER અથવા TIMOSHENKO પસંદ કરી શકાય છે. મૂળભૂત મૂલ્ય EULER છે.
EULER: કાતર વિરૂપતાને અવગણતો Bernoulli-Euler બીમ. તેના આડછેદના પરિમાણોની સરખામણીએ પૂરતો લાંબો બીમ હોય ત્યારે વાપરો.TIMOSHENKO: વાંકણમાં કાતર વિરૂપતાનો ફાળો ઉમેરતો Timoshenko બીમ. બીમ તેના આડછેદના પરિમાણોની સરખામણીએ ટૂંકો હોય અને કાતર વિરૂપતાથી થતો વળાંક અવગણી શકાય નહીં ત્યારે વાપરો. કાતર ક્ષેત્રફળ તરીકે આડછેદનું ક્ષેત્રફળ જ વપરાય છે અને આડછેદના આકાર પર આધારિત કાતર સુધારણ ગુણાંક ધ્યાનમાં લેવાતો નથી. તેથી કાતર સુધારણ ગુણાંક 1 કરતાં નાનો હોય તેવા આડછેદોમાં કાતર વિરૂપતાથી થતો વળાંક ઓછો આંકાય છે.
મિશ્ર સ્વતંત્રતા અંશ માટેનો બીમ તત્ત્વ 641 Bernoulli-Euler બીમ છે; FORM611 આપવાથી તેનું સૂત્રીકરણ બદલાતું નથી.
સંરચનાત્મક અને ઘન તત્ત્વનો સંયુક્ત ઉપયોગ¶
સમાન “બીમ” અથવા “શેલ” હોવા છતાં માળખાકીય અને ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં DOF નું સંચાલન અલગ છે; તેથી ઘન તત્ત્વ સાથેના ઉપયોગના નિયમો પણ સમાન નથી.
માળખાકીય વિશ્લેષણ¶
માળખાકીય વિશ્લેષણમાં સમગ્ર વિશ્લેષણ માટે નોડ DOF સંખ્યા ndof એક જ મૂલ્યે નિશ્ચિત છે. ઘન તત્ત્વમાં પ્રતિ નોડ 3 DOF (સ્થાનાંતરણ) છે જ્યારે પ્રમાણભૂત બીમ 611 અને શેલ 731/741/743 માં પ્રતિ નોડ 6 DOF (સ્થાનાંતરણ + પરિભ્રમણ) છે. તેથી 611, 731, 741, 743 ને ઘન તત્ત્વ સાથે સમાન નોડ-DOF પ્રણાલીમાં સીધા મિશ્રિત કરી શકાય નહીં.
આ મર્યાદા ટાળવા 3-DOF નોડ આવૃત્તિઓ 641, 761, 781 આપવામાં આવ્યા છે. તેમાં સ્થાનાંતરણ DOF ધરાવતા નોડ અને પરિભ્રમણ DOF ધરાવતા નોડ અલગ ગોઠવી, સમગ્ર વિશ્લેષણમાં ndof=3 રાખીને બીમ/શેલ પરિભ્રમણ દર્શાવવામાં આવે છે. સંબંધ નીચે મુજબ છે.
- 611 ને અનુરૂપ મિશ્ર-DOF બીમ તત્ત્વ 641 છે.
- 731 ને અનુરૂપ મિશ્ર-DOF ત્રિકોણીય શેલ 761 છે.
- 741 ને અનુરૂપ મિશ્ર-DOF ચતુર્ભુજ શેલ 781 છે.
મિશ્ર-DOF તત્ત્વમાં પરિભ્રમણ DOF સ્વતંત્ર “પરિભ્રમણ DOF ધરાવતા નોડ” ને સોંપાય છે. તેથી નિયંત્રણ અથવા કેન્દ્રિત ભાર આપતાં પરિભ્રમણ નોડ પર પણ 1, 2, 3 DOF તરીકે ઇનપુટ કરવું પડે છે. સ્થાનાંતરણ નોડના 1,2,3 DOF અને પરિભ્રમણ નોડના 1,2,3 DOF અલગ નોડ હોવાને કારણે ભિન્ન થાય છે.
અટલે માત્ર બીમ/શેલ વડે મોડેલ હોય તો 611/731/741/743 અને ઘન સાથે મિશ્રણ હોય તો 641/761/781 પસંદ કરવું મૂળભૂત નીતિ છે. પરંતુ મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં 641/761/781 વાપરી શકાતા નથી (→ મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં સંરચનાત્મક અને સમતલ તત્ત્વો).
ઉષ્મીય વિશ્લેષણ¶
ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં hecMAT%NDOF = 1 થાય છે અને નોડ DOF તાપમાનના એક DOF માં એકસરખું થાય છે. તેથી માળખાકીય વિશ્લેષણ જેવી “3-DOF નોડ સંસ્કરણ વગર મિશ્રણ ન થાય” એવી સમસ્યા નથી.
તેમ છતાં ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સંરચનાત્મક તત્ત્વ તરીકે માત્ર 731 અને 741 સમર્થિત છે. 611, 641 અને 301 ઉષ્મીય વિશ્લેષણમાં સમર્થિત નથી. તેથી ઉષ્મીય તત્ત્વ પસંદ કરતી વખતે સંરચનાત્મક મિશ્ર-DOF વિચાર નહીં પરંતુ ઉપરના કોષ્ટકમાં ઉષ્મા કૉલમ ○ ધરાવતા તત્ત્વને આધાર બનાવો.
મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં સંરચનાત્મક અને સમતલ તત્ત્વો¶
મોટી વિરૂપતા (ભૌમિતિક બિનરેખીયતા) ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં, એટલે કે !SOLUTION માં NONLINEAR દર્શાવેલા સ્થિર અથવા ગતિશીલ વિશ્લેષણમાં (TYPE=NLSTATIC અને TYPE=STATICEIGEN સહિત), કેટલાક બીમ, શેલ અને સમતલ તત્ત્વો વાપરી શકાતા નથી અથવા માત્ર ચોક્કસ શરતો હેઠળ વાપરી શકાય છે. મોડેલમાં અસમર્થિત તત્ત્વ હોય તો વિશ્લેષણ શરૂ થયા પછી Element type not supported for nonlinear static analysis બતાવીને અટકી જાય છે.
| તત્ત્વ પ્રકાર | મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં ઉપયોગ |
|---|---|
| 741 | બિનરેખીય સ્થિર વિશ્લેષણમાં સામગ્રી સ્થિતિસ્થાપક (!ELASTIC) હોય ત્યારે સીમિત પરિભ્રમણ સંભાળી શકાય છે. મૂળભૂત રીતે Total Lagrange પદ્ધતિ વપરાય છે; !ELASTIC માં CAUCHY આપવાથી Updated Lagrange પદ્ધતિ થાય છે. Updated Lagrange પદ્ધતિ લંબદિશાસમ સામગ્રી અથવા લંબદિશાસમ સ્તરો ધરાવતા લેમિનેટને સમર્થન આપતી નથી. બિનરેખીય ગતિશીલ વિશ્લેષણમાં સીમિત પરિભ્રમણ સમર્થિત નથી અને સામગ્રીમાં INFINITESIMAL આપેલ હોય ત્યારે જ આ તત્ત્વ વાપરી શકાય છે. |
| 731, 743 | સામગ્રીમાં INFINITESIMAL આપેલ હોય ત્યારે જ વાપરી શકાય છે. નાની વિરૂપતા તરીકે ગણવામાં આવે છે. |
| 231, 232, 241, 242 | સામગ્રીમાં INFINITESIMAL આપેલ હોય ત્યારે જ વાપરી શકાય છે. નાની વિરૂપતા તરીકે ગણવામાં આવે છે. |
| 611, 641, 761, 781 | વાપરી શકાતા નથી. સામગ્રીમાં INFINITESIMAL આપેલું હોય તો પણ વિશ્લેષણ અટકે છે. |
સીમિત પરિભ્રમણ સંભાળી શકતું એકમાત્ર શેલ તત્ત્વ 741 છે. મોટા પરિભ્રમણવાળી પાતળી દિવાલની રચનાને મોટી વિરૂપતા ધ્યાનમાં લેતા વિશ્લેષણમાં મોડેલ કરવી હોય તો 741 વાપરો. બીમ તત્ત્વો અને મિશ્ર સ્વતંત્રતા અંશ તત્ત્વો આવા વિશ્લેષણમાં વાપરી શકાતા નથી, તેથી બીમ જેવા સભ્યોને ઘન તત્ત્વોથી દર્શાવો. INFINITESIMAL અને CAUCHY સામગ્રી કીવર્ડના પરિમાણો છે. → વિગતો માટે !ELASTIC જુઓ.
કનેક્ટર તત્ત્વ (સ્પ્રિંગ/ડેમ્પર)¶
બે નોડને વિવિક્ત સ્પ્રિંગ અથવા ડેમ્પર વડે જોડવા 2-નોડ કનેક્ટર તત્ત્વ (પ્રકાર 511) વાપરો. કનેક્ટર તત્ત્વ બંને નોડ વચ્ચે ફક્ત કઠોરતા અથવા અવમંદન આપે છે; તેમાં આકાર, વિભાગ કે દ્રવ્યમાન નથી.
કનેક્ટર તત્ત્વ સ્પ્રિંગ અને ડેમ્પર માટે બે-બે, કુલ ચાર પ્રકારની લાક્ષણિકતા દર્શાવી શકે છે. કઈ લાક્ષણિકતા મળશે તે તત્ત્વને સોંપેલી સામગ્રી પરથી નક્કી થાય છે.
- અક્ષીય સ્પ્રિંગ — બે નોડ જોડતા અક્ષની દિશામાં કાર્ય કરે છે. સ્પ્રિંગની દિશા મોડેલ વિરૂપતાને અનુસરે છે. ઇનપુટમાં
!SPRING_Aવડે આપો. - DOF-નિર્ધારિત સ્પ્રિંગ — એક નોડના નિર્ધારિત DOF ને બીજા નોડના નિર્ધારિત DOF સાથે જોડે છે. દિશા DOF નંબરથી નક્કી થાય છે અને વિરૂપતાને અનુસરતી નથી. દરેક દિશા માટે અલગ સ્પ્રિંગ અચલ આપી શકાય છે.
!SPRING_Dવડે આપો. - અક્ષીય ડેમ્પર — અક્ષીય દિશામાં અવમંદન આપે છે.
!DASHPOT_Aવડે આપો. - DOF-નિર્ધારિત ડેમ્પર — નિર્ધારિત DOF વચ્ચે અવમંદન આપે છે.
!DASHPOT_Dવડે આપો.
સ્પ્રિંગ કઠોરતા મેટ્રિક્સમાં અને ડેમ્પર અવમંદન મેટ્રિક્સમાં યોગદાન આપે છે. તેથી સ્પ્રિંગ સ્થિર, ગતિશીલ અને મોડલ બધા વિશ્લેષણમાં અસર કરે છે; ડેમ્પર ફક્ત અવમંદન મેટ્રિક્સ સંયોજિત કરતા અવ્યક્ત ગતિશીલ વિશ્લેષણમાં અસર કરે છે અને સ્થિર વિશ્લેષણમાં નહીં.
સ્પ્રિંગને બે નોડ વચ્ચે નહીં પરંતુ નોડ અને સ્થિર આધાર વચ્ચે મૂકવો હોય તો કનેક્ટર તત્ત્વ નહીં, સ્પ્રિંગ સીમા શરત (!SPRING) વાપરો. તે તત્ત્વ બનાવ્યા વગર નોડ DOF ને સ્થિતિસ્થાપક સહાય આપતી સીમા શરત છે.
કનેક્ટર તત્ત્વ મેશ ડેટામાં પ્રકાર 511 તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરો અને તેના તત્ત્વ જૂથને વિભાગ પ્રકાર INTERFACE આપો. સ્પ્રિંગ અચલ/અવમંદન ગુણાંક વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટામાં સામગ્રી તરીકે આપો. વિગત માટે !SPRING_A જુઓ.
જોડાણ અને સપાટી નંબરની વ્યાખ્યા¶
નીચેની આકૃતિ અને કોષ્ટકો HEC-MW ફોર્મેટમાં ઇનપુટ થતો નોડ ક્રમ અને સપાટી સંખ્યાનો સંબંધ બતાવે છે. દ્વિતીય-ક્રમ તત્ત્વના મધ્ય-બાજુ નોડ સંખ્યાને FrontISTR ના આંતરિક આકાર-વિધેય અમલીકરણના નોડ ક્રમ સાથે કેવી રીતે મેળવો તે માટે સિદ્ધાંત માર્ગદર્શિકાનું “તત્ત્વ લાઇબ્રેરી” જુઓ.
રેખા તત્ત્વ¶
ત્રિકોણ સમતલ તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 | 1 - 6 - 2 |
| 2 | 2 - 3 | 2 - 4 - 3 |
| 3 | 3 - 1 | 3 - 5 - 1 |
ચતુર્ભુજ સમતલ તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 | 1 - 5 - 2 |
| 2 | 2 - 3 | 2 - 6 - 3 |
| 3 | 3 - 4 | 3 - 7 - 4 |
| 4 | 4 - 1 | 4 - 8 - 1 |
ટેટ્રાહેડ્રોન તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 | 1 - 7 - 2 - 5 - 3 - 6 |
| 2 | 1 - 2 - 4 | 1 - 7 - 2 - 9 - 4 - 8 |
| 3 | 2 - 3 - 4 | 2 - 5 - 3 - 10 - 4 - 9 |
| 4 | 3 - 1 - 4 | 3 - 6 - 1 - 10 - 4 - 8 |
પેન્ટાહેડ્રોન તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 | 1 - 9 - 2 - 7 - 3 - 8 |
| 2 | 4 - 5 - 6 | 4 - 12 - 5 - 10 - 6 - 11 |
| 3 | 1 - 2 - 5 - 4 | 1 - 9 - 2 - 14 - 5 - 12 - 4 - 13 |
| 4 | 2 - 3 - 6 - 5 | 2 - 7 - 3 - 15 - 6 - 10 - 5 - 14 |
| 5 | 3 - 1 - 4 - 6 | 3 - 8 - 1 - 13 - 4 - 11 - 6 - 15 |
હેક્સાહેડ્રોન તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 - 4 | 1 - 9 - 2 - 10 - 3 - 11 - 4 - 12 |
| 2 | 5 - 6 - 7 - 8 | 5 - 13 - 6 - 14 - 7 - 15 - 8 - 16 |
| 3 | 1 - 2 - 6 - 5 | 1 - 9 - 2 - 18 - 6 - 13 - 5 - 17 |
| 4 | 2 - 3 - 7 - 6 | 2 - 10 - 3 - 19 - 7 - 14 - 6 - 18 |
| 5 | 3 - 4 - 8 - 7 | 3 - 11 - 4 - 20 - 8 - 15 - 7 - 19 |
| 6 | 4 - 1 - 5 - 8 | 4 - 12 - 1 - 17 - 5 - 16 - 8 - 20 |
બીમ તત્ત્વ¶
3-DOF નોડ વડે બીમ તત્ત્વ¶
નોડ 1, 2 પાસે સ્થાનાંતરણ DOF અને નોડ 3, 4 પાસે પરિભ્રમણ DOF છે.
ત્રિકોણીય શેલ તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 [આગળ] | 1 - 6 - 2 - 4 - 3 - 5 [આગળ] |
| 2 | 3 - 2 - 1 [પાછળ] | 3 - 4 - 2 - 6 - 1 - 5 [પાછળ] |
3-DOF નોડ વડે ત્રિકોણીય શેલ તત્ત્વ¶
નોડ 1, 2, 3 પાસે સ્થાનાંતરણ DOF અને નોડ 4, 5, 6 પાસે પરિભ્રમણ DOF છે.
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ |
|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 [આગળ] |
| 2 | 3 - 2 - 1 [પાછળ] |
ચતુર્ભુજ શેલ તત્ત્વ¶
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ | દ્વિતીય ક્રમ |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 - 4 [આગળ] | 1 - 5 - 2 - 6 - 3 - 7 - 4 - 8 [આગળ] |
| 2 | 4 - 3 - 2 - 1 [પાછળ] | 4 - 7 - 3 - 6 - 2 - 5 - 1 - 8 [પાછળ] |
3-DOF નોડ વડે ચતુર્ભુજ શેલ તત્ત્વ¶
નોડ 1, 2, 3, 4 પાસે સ્થાનાંતરણ DOF અને નોડ 5, 6, 7, 8 પાસે પરિભ્રમણ DOF છે.
| સપાટી નંબર | પ્રથમ ક્રમ |
|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 - 4 [આગળ] |
| 2 | 4 - 3 - 2 - 1 [પાછળ] |
સંબંધિત વિષયો¶
- તત્ત્વ નંબરિંગ પ્રણાલી અને આકાર-વિધેય લાઇબ્રેરી (કોડિંગ) — તત્ત્વ પ્રકાર સંખ્યા, આકાર-વિધેય લાઇબ્રેરી અને મધ્ય-બાજુ-નોડ ક્રમની નિર્દેશ
- સામગ્રી ડેટા — તત્ત્વને સોંપાતું સામગ્રી મોડેલ
!ELEMENT— તત્ત્વ વ્યાખ્યા કીવર્ડનું સ્વરૂપ!SECTION(મેશ ડેટા) — તત્ત્વ પ્રકાર, સામગ્રી, જાડાઈ/વિભાગ નિર્દેશ!SECTION(વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા) —FORM341,FORM361અનેFORM611વડે સૂત્રીકરણ બદલો