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तत्व लाइब्रेरी¶
FrontISTR में विश्लेषण विषय की ज्यामिति, शासन समीकरण और आवश्यक स्वतंत्रता-कोटियों के अनुसार रेखा, समतल, ठोस, इंटरफ़ेस, बीम और शेल तत्वों का उपयोग किया जाता है। यह पृष्ठ तत्व चयन के लिए आवश्यक जानकारी व्यवस्थित करता है: “किस विश्लेषण में कौन-सा तत्व उपयोग हो सकता है”, “1-कोटि ठोस तत्व का संरूपण कैसे चुनें”, “संरचनात्मक और ठोस तत्वों को साथ कैसे उपयोग करें”, “संरचनात्मक विश्लेषण में संपर्क के लिए किन तत्व सतहों का उपयोग हो सकता है”। यह पृष्ठ यह भी संक्षेपित करता है कि बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में कौन-से संरचनात्मक तत्व उपयोग किए जा सकते हैं।
इनपुट कीवर्ड के विशिष्ट प्रारूप के लिए कीवर्ड संदर्भ देखें। आकार फलन, कठोरता मैट्रिक्स और लॉकिंग-परिहार विधियों की गणितीय व्युत्पत्ति सिद्धांत मैनुअल में दी गई है।
तत्व लाइब्रेरी का अवलोकन¶
वर्तमान FrontISTR स्रोत में तत्व श्रेणियाँ मोटे तौर पर रेखा, समतल, ठोस, इंटरफ़ेस, बीम और शेल तत्वों में विभाजित हैं। सतत माध्यम को सीधे विविक्त करने के लिए समतल या ठोस तत्व और पतले/लंबे सदस्यों या पतली-भित्ति संरचनाओं को कुशलतापूर्वक दर्शाने के लिए बीम या शेल तत्व चुनें। ऊष्मीय विश्लेषण में समान ज्यामितीय श्रेणी भी संरचनात्मक विश्लेषण से अलग संयोजन मार्ग अपनाती है, इसलिए उपलब्ध तत्वों को तालिका में अवश्य जाँचें।
तत्व प्रकार संख्या सामान्यतः 3 अंकों की होती है। पहला अंक व्यापक तत्व श्रेणी दर्शाता है और शेष 2 अंक ज्यामिति और श्रृंखला अलग करते हैं। उदाहरणतः 231/232 त्रिभुजीय समतल 1-क्रम/2-क्रम, 341/342 चतुष्फलकीय 1-क्रम/2-क्रम, और 361/362 षट्फलकीय 1-क्रम/2-क्रम श्रृंखलाएँ हैं। लेकिन 301 के 2-नोड ट्रस और 743 के 9-नोड शेल होने से स्पष्ट है कि सभी श्रृंखलाएँ सरल रूप से “अंतिम अंक 1=1-क्रम, 2=2-क्रम” में व्यवस्थित नहीं की जा सकतीं। केवल संख्या से यांत्रिक अनुमान न लगाएँ; आगे की तालिकाओं में पुष्टि करें।
तालिकाओं में प्रतीकों का अर्थ निम्न है।
○: समर्थित।—: समर्थित नहीं।
यहाँ “गतिक” से क्षणिक गतिशील विश्लेषण और “मोडल” से मोडल विश्लेषण तथा आवृत्ति-प्रतिक्रिया विश्लेषण के आधार हेतु मोड गणना अभिप्रेत है। ऊष्मीय कॉलम में केवल ऊष्मा-चालन विश्लेषण में उपयोग योग्य तत्व ○ से चिह्नित हैं।
सतत माध्यम और इंटरफ़ेस तत्व¶
| तत्व श्रेणी | तत्व प्रकार | नोडों की संख्या | संरचनात्मक स्वतंत्रता-कोटि/नोड | ऊष्मीय स्वतंत्रता-कोटि/नोड | ज्यामिति/कोटि | प्रतिबल | गतिक | मोडल | ऊष्मीय | संरूपण/टिप्पणी |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| रेखा तत्व | 111 | 2 | — | 1 | 2-नोड रेखा तत्व | — | — | — | ○ | ऊष्मा-चालन के लिए 1-विमीय तत्व |
| रेखा तत्व | 112 | 3 | — | — | 3-नोड रेखा तत्व | — | — | — | — | वर्तमान विश्लेषण कार्यों में समर्थित नहीं |
| समतल तत्व | 231 | 3 | 3 | 1 | त्रिभुजीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | 2-विमीय सतत माध्यम |
| समतल तत्व | 232 | 6 | 3 | 1 | त्रिभुजीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | 2-विमीय सतत माध्यम |
| समतल तत्व | 241 | 4 | 3 | 1 | चतुर्भुजीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | 2-विमीय सतत माध्यम |
| समतल तत्व | 242 | 8 | 3 | 1 | चतुर्भुजीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | Serendipity परिवार |
| ठोस तत्व | 301 | 2 | 3 | 1 | 2-नोड ट्रस तत्व | ○ | ○ | ○ | — | संख्या-नियम का अपवाद। ऊष्मीय विश्लेषण में समर्थित नहीं |
| ठोस तत्व | 341 | 4 | 3 | 1 | चतुष्फलकीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | पूर्ण समाकलन, चयनात्मक किनारा/नोड-आधारित स्मूदिंग |
| ठोस तत्व | 342 | 10 | 3 | 1 | चतुष्फलकीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ठोस तत्व | 351 | 6 | 3 | 1 | पंचफलकीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ठोस तत्व | 352 | 15 | 3 | 1 | पंचफलकीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| ठोस तत्व | 361 | 8 | 3 | 1 | षट्फलकीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | पूर्ण समाकलन, B-bar, असंगत, F-bar, u-p मिश्रित |
| ठोस तत्व | 362 | 20 | 3 | 1 | षट्फलकीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | Serendipity परिवार |
| कनेक्टर तत्व | 511 | 2 | 3 | — | 2-नोड कनेक्टर तत्व | ○ | ○ | ○ | — | स्प्रिंग और डैशपॉट के लिए। द्रव्यमान मैट्रिक्स नहीं है |
| इंटरफ़ेस तत्व | 541 | 4×2 | — | 1 | चतुर्भुजीय सतह 1-कोटि तत्व | — | — | — | ○ | गैप ऊष्मा-संचरण और विकिरण के लिए। क्षमता मैट्रिक्स नहीं है |
| इंटरफ़ेस तत्व | 542 | 8×2 | — | — | चतुर्भुजीय सतह 2-कोटि तत्व | — | — | — | — | समर्थित नहीं |
संरचनात्मक तत्व¶
| तत्व श्रेणी | तत्व प्रकार | नोडों की संख्या | संरचनात्मक स्वतंत्रता-कोटि/नोड | ऊष्मीय स्वतंत्रता-कोटि/नोड | ज्यामिति/कोटि | प्रतिबल | गतिक | मोडल | ऊष्मीय | संरूपण/टिप्पणी |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| बीम तत्व | 611 | 2 | 6 | 1 | 2-नोड बीम तत्व | ○ | ○ | ○ | — | Bernoulli-Euler बीम (डिफ़ॉल्ट) या Timoshenko बीम। ऊष्मीय विश्लेषण में समर्थित नहीं |
| बीम तत्व | 641 | 2×2 | 3 | 1 | 2-नोड बीम तत्व (मिश्रित स्वतंत्रता-कोटियों के लिए) | ○ | ○ | ○ | — | Bernoulli-Euler बीम। ऊष्मीय विश्लेषण में समर्थित नहीं |
| शेल तत्व | 731 | 3 | 6 | 1 | त्रिभुजीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | MITC3 |
| शेल तत्व | 732 | 6 | — | — | त्रिभुजीय 2-कोटि तत्व | — | — | — | — | वर्तमान विश्लेषण कार्यों में समर्थित नहीं |
| शेल तत्व | 741 | 4 | 6 | 1 | चतुर्भुजीय 1-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | ○ | MITC4 |
| शेल तत्व | 743 | 9 | 6 | — | चतुर्भुजीय 2-कोटि तत्व | ○ | ○ | ○ | — | MITC9 |
| शेल तत्व | 761 | 3×2 | 3 | — | त्रिभुजीय 1-कोटि तत्व (मिश्रित स्वतंत्रता-कोटियों के लिए) | ○ | ○ | ○ | — | MITC3। ठोस के साथ मिश्रित स्वतंत्रता-कोटियों के लिए |
| शेल तत्व | 781 | 4×2 | 3 | — | चतुर्भुजीय 1-कोटि तत्व (मिश्रित स्वतंत्रता-कोटियों के लिए) | ○ | ○ | ○ | — | MITC4। ठोस के साथ मिश्रित स्वतंत्रता-कोटियों के लिए |
- प्रथम-कोटि ठोस तत्वों में 341 और 361, तथा बीम तत्व 611 में संरूपण विकल्प उपलब्ध हैं, इसलिए समान ज्यामिति के लिए भी कई विकल्प होते हैं।
- संरचनात्मक विश्लेषण में संपर्क उपयोग करते समय 2-कोटि तत्वों की संपर्क सतहें समर्थित नहीं हैं।
- संरचनात्मक तत्व 611/731/741/743 में 6-स्वतंत्रता-कोटि नोड होते हैं और इन्हें ठोस तत्वों के साथ सीधे मिश्रित नहीं किया जा सकता। मिश्रण के लिए 641/761/781 उपयोग करें।
- बीम तत्व 611 ऊष्मीय प्रतिबल, गुरुत्व, दाब या अपकेंद्रीय बल वाले विश्लेषण में समर्थित नहीं है। बीम तत्व 641 दाब या अपकेंद्रीय बल वाले विश्लेषण में समर्थित नहीं है।
- रैखिक गतिशील विश्लेषण में शेल तत्व 731/741/743 के साथ समानांतर गणना समर्थित नहीं है। अन्य तत्वों के साथ समानांतर गणना उपयोग की जा सकती है।
संरूपण विकल्प का चयन¶
प्रथम-कोटि ठोस तत्वों में ज्यामिति के साथ-साथ संरूपण भी चयन का विषय है। विशेष रूप से, प्रथम-कोटि षट्फलकीय तत्व 361 इस प्रकार कार्यान्वित है कि समस्या के गुणों के अनुसार चार प्रकार के संरूपण चुने जा सकें। प्रथम-कोटि चतुष्फलकीय तत्व 341 में स्मूद FEM का विकल्प भी उपलब्ध है। बीम तत्व 611 में यह चुना जा सकता है कि कतरनी विरूपण को ध्यान में रखा जाए या नहीं। इन सभी को इनपुट में !SECTION के FORM341, FORM361 और FORM611 द्वारा बदला जाता है।
षट्फलकीय 1-कोटि तत्व (361)¶
वर्तमान स्रोत में FORM361 के लिए FI, BBAR, IC, FBAR, UP के 5 विकल्प हैं। FORM361 छोड़े जाने पर डिफ़ॉल्ट विश्लेषण प्रकार से बदलता है: स्थैतिक और क्षणिक गतिशील विश्लेषण के लघु-विरूपण में IC, उन्हीं के बड़े विरूपण में FBAR, मोडल विश्लेषण में IC, और अन्यथा FI (UP केवल स्पष्ट विनिर्देशन पर प्रभावी)।
FI: मानक पूर्ण-समाकलित तत्व। झुकाव में कतरनी लॉकिंग और लगभग असंपीड्य विरूपण में आयतन लॉकिंग से प्रभावित होने की प्रवृत्ति के कारण इसे तत्व प्रदर्शन तुलना के आधार के रूप में उपयोग किया जाता है।IC: असंगत मोड जोड़ने वाला संरूपण, जो झुकाव-प्रधान समस्याओं में कतरनी लॉकिंग कम करने की पहली पसंद है। रैखिक लघु-विरूपण में यह डिफ़ॉल्ट है।BBAR: आयतन विकृति घटक को सुधारने वाला B-bar तत्व, आयतन लॉकिंग-प्रधान समस्याओं के लिए उपयुक्त। लगभग असंपीड्य रबर-जैसी सामग्री या बड़े पॉइसन अनुपात वाली सामग्री में विचारणीय, लेकिन आयतन विकृति गणना में रैखिकता मानने से परिमित घूर्णन शामिल नहीं किया जा सकता। सामान्यतः F-Bar तत्व की अनुशंसा की जाती है।FBAR: विरूपण प्रवणता के आयतन घटक को सुधारने वाला F-bar तत्व, बड़े विरूपण और प्रबल असंपीड्यता वाली समस्याओं के लिए उपयुक्त। बड़े-विरूपण विश्लेषण में यह डिफ़ॉल्ट है।UP: विस्थापन और तत्व दाब को स्वतंत्र रूप से संभालने वाला u-p मिश्रित तत्व, जो प्रतिबल को विचलित घटक और दाब में अलग करके लगभग असंपीड्य सामग्री (पॉइसन अनुपात 0.5 के अत्यंत निकट रबर-जैसी सामग्री या प्लास्टिक विरूपण के बाद धातु) में आयतन लॉकिंग से बचाता है। प्रति 1 तत्व 1 दाब स्वतंत्रता-कोटि (तत्व के भीतर स्थिर) रखी जाती है और तत्व स्तर पर स्थैतिक संघनन किया जाता है। लघु-विरूपण, Total Lagrange और Updated Lagrange समर्थित हैं।
यदि चयन में संदेह हो तो व्यावहारिक आरंभिक विकल्प लघु-विरूपण संरचनात्मक विश्लेषण के लिए IC और बड़े विरूपण या अतिप्रत्यास्थता के लिए FBAR है; यदि मुख्य समस्या कतरनी लॉकिंग हो तो IC से तुलना करें। यदि लगभग असंपीड्यता प्रमुख हो और दाब क्षेत्र स्पष्ट रूप सेसंभालना हो तो UP पर विचार करें। विस्तृत सैद्धांतिक पृष्ठभूमि के लिए सिद्धांत मैनुअल देखें।
चतुष्फलकीय 1-कोटि तत्व (341)¶
वर्तमान स्रोत में FORM341 के लिए FI और SELECTIVE_ESNS चुने जा सकते हैं। डिफ़ॉल्ट सदैव FI है। SELECTIVE_ESNS चुनने पर सेटअप में स्मूद तत्वों की कनेक्टिविटी अतिरिक्त बनाई जाती है और तत्व को चयनात्मक किनारा/नोड-आधारित स्मूद FEM के रूप में माना जाता है।
FI: मानक चतुष्फलकीय 1-कोटि तत्व। मेश बनाना आसान है, लेकिन झुकाव में कतरनी लॉकिंग और लगभग असंपीड्य परिस्थितियों में आयतन लॉकिंग से प्रभावित होने की प्रवृत्ति है।SELECTIVE_ESNS: किनारा-आधारित/नोड-आधारित स्मूदिंग जोड़कर चतुष्फलकीय 1-कोटि तत्वों में सामान्य कतरनी और आयतन लॉकिंग के प्रभाव घटाता है। ज्यामितीय प्रतिबंधों के कारण चतुष्फलक अनिवार्य होने पर यह प्रभावी विकल्प है।
यदि ज्यामितीय कारणों से 341 उपयोग करना आवश्यक हो और मानक FI में लॉकिंग का प्रभाव अधिक हो, तो SELECTIVE_ESNS पर विचार करें। इसके विपरीत, यदि षट्फलकीय 1-कोटि तत्व उपयोग किए जा सकते हैं, तो सामान्यतः 361 श्रृंखला में IC/BBAR/FBAR से शुरू करने पर विकल्प अधिक होते हैं।
MPI समानांतरता में SELECTIVE_ESNS उपयोग करते समय क्षेत्र विभाजन की ओवरलैप गहराई पर ध्यान दें। किनारा/नोड-आधारित स्मूदिंग लक्ष्य तत्व से सटे तत्वों की राशियों का औसत करती है, इसलिए उपक्षेत्र में तत्व कठोरता संयोजित करने के लिए “पड़ोसी के पड़ोसी” तत्व की जानकारी चाहिए। डिफ़ॉल्ट ओवरलैप गहराई 1 पर क्षेत्र सीमा के पास स्मूदिंग लक्ष्य अपर्याप्त होते हैं, इसलिए क्षेत्र विभाजन में !PARTITION का DEPTH=2 निर्दिष्ट करें। विवरण के लिए क्षेत्र विभाजन की ओवरलैप गहराई देखें।
बीम तत्व (611)¶
FORM611 को EULER या TIMOSHENKO पर सेट किया जा सकता है। डिफ़ॉल्ट EULER है।
EULER: कतरनी विरूपण की उपेक्षा करने वाला Bernoulli-Euler बीम। इसका उपयोग उन बीमों के लिए करें जो अपने अनुप्रस्थ काट के आयामों की तुलना में पर्याप्त लंबे हों।TIMOSHENKO: ऐसा Timoshenko बीम जो बंकन में कतरनी विरूपण का योगदान जोड़ता है। इसका उपयोग तब करें जब बीम अनुप्रस्थ काट के आयामों की तुलना में छोटा हो और कतरनी विरूपण से उत्पन्न विक्षेप की उपेक्षा न की जा सके। कतरनी क्षेत्रफल के रूप में अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल ही लिया जाता है और काट के आकार पर आधारित कतरनी सुधार गुणांक को ध्यान में नहीं रखा जाता। इसलिए जिन अनुप्रस्थ काटों में कतरनी सुधार गुणांक 1 से कम है, उनमें कतरनी विरूपण से उत्पन्न विक्षेप का आकलन कम होता है।
मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि वाला बीम तत्व 641 Bernoulli-Euler बीम है; FORM611 निर्दिष्ट करने से उसका संरूपण नहीं बदलता।
संरचनात्मक और ठोस तत्वों का संयुक्त उपयोग¶
समान “बीम तत्व”, “शेल तत्व” में भी संरचनात्मक और ऊष्मीय विश्लेषण में स्वतंत्रता-कोटि का व्यवहार अलग है। इसलिए ठोस तत्वों के साथ संयुक्त उपयोग के नियम भी समान नहीं हैं।
संरचनात्मक विश्लेषण के लिए¶
संरचनात्मक विश्लेषण में पूरे विश्लेषण के लिए नोड स्वतंत्रता-कोटियों की संख्या ndof 1 मान पर स्थिर रहती है। ठोस तत्वों में प्रति 1 नोड 3 स्वतंत्रता-कोटियाँ (स्थानांतरण) हैं, जबकि मानक बीम तत्व 611 और शेल तत्व 731/741/743 में प्रति 1 नोड 6 स्वतंत्रता-कोटियाँ (स्थानांतरण + घूर्णन) हैं। इसलिए 611, 731, 741, 743 को ठोस तत्वों के साथ सीधे समान नोड-स्वतंत्रता-कोटि तंत्र में मिश्रित नहीं किया जा सकता।
इस प्रतिबंध से बचने के लिए 3-स्वतंत्रता-कोटि नोड संस्करण 641, 761, 781 उपलब्ध हैं। स्थानांतरीय स्वतंत्रता-कोटि वाले नोडों और घूर्णी स्वतंत्रता-कोटि वाले नोडों को अलग रखकर ये पूरे विश्लेषण में ndof=3 बनाए रखते हुए बीम/शेल की घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियाँ दर्शाते हैं। अनुरूपता निम्न है।
- 611 के अनुरूप मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि बीम तत्व 641 है।
- 731 के अनुरूप मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि त्रिभुजीय शेल तत्व 761 है।
- 741 के अनुरूप मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि चतुर्भुजीय शेल तत्व 781 है।
मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि तत्वों में घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियाँ अलग “घूर्णी स्वतंत्रता-कोटि वाले नोडों” को दी जाती हैं। इसलिए बाधा शर्त या संकेंद्रित भार देते समय घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियों को उन नोडों के लिए 1, 2, 3 स्वतंत्रता-कोटियों के रूप में इनपुट करना आवश्यक है। स्थानांतरण पक्ष के नोडों की 1, 2, 3 स्वतंत्रता-कोटियाँ और घूर्णन पक्ष के नोडों की 1, 2, 3 स्वतंत्रता-कोटियाँ नोड भिन्न होने से अलग होती हैं।
इसलिए केवल बीम/शेल मॉडल में 611/731/741/743 और ठोस तत्वों के साथ संयुक्त मॉडल में 641/761/781 चुनना मूल दिशानिर्देश है। हालाँकि बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में 641/761/781 का उपयोग नहीं किया जा सकता (→ बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में संरचनात्मक और समतल तत्व)।
ऊष्मीय विश्लेषण के लिए¶
ऊष्मीय विश्लेषण में hecMAT%NDOF = 1 सेट होता है और नोड स्वतंत्रता-कोटियाँ तापमान की 1 स्वतंत्रता-कोटि में एकरूप होती हैं। इस अर्थ में संरचनात्मक विश्लेषण की “3-स्वतंत्रता-कोटि नोड संस्करण के बिना मिश्रण संभव नहीं” समस्या नहीं होती।
हालाँकि ऊष्मीय विश्लेषण में समर्थित संरचनात्मक तत्व केवल 731 और 741 हैं। 611, 641 और 301 ऊष्मीय विश्लेषण में समर्थित नहीं हैं। इसलिए ऊष्मीय विश्लेषण के लिए तत्व चुनते समय संरचनात्मक विश्लेषण के मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि विचार के बजाय पिछली तालिका में ऊष्मीय कॉलम ○ वाले तत्व चुनना सुरक्षित है।
बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में संरचनात्मक और समतल तत्व¶
बड़े विरूपण (ज्यामितीय अरैखिकता) को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में, अर्थात !SOLUTION के लिए NONLINEAR निर्दिष्ट स्थैतिक या गतिशील विश्लेषणों में (TYPE=NLSTATIC और TYPE=STATICEIGEN सहित), कुछ बीम, शेल और समतल तत्व उपयोग नहीं किए जा सकते या केवल विशिष्ट शर्तों में उपयोग किए जा सकते हैं। यदि मॉडल में असमर्थित तत्व हो, तो विश्लेषण शुरू होने के बाद रुक जाता है और Element type not supported for nonlinear static analysis आउटपुट करता है।
| तत्व प्रकार | बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषणों में व्यवहार |
|---|---|
| 741 | अरैखिक स्थैतिक विश्लेषण में, सामग्री प्रत्यास्थ (!ELASTIC) होने पर परिमित घूर्णन को ध्यान में रखा जा सकता है। डिफ़ॉल्ट रूप से Total Lagrange पद्धति प्रयुक्त होती है; !ELASTIC में CAUCHY निर्दिष्ट करने पर Updated Lagrange पद्धति प्रयुक्त होती है। Updated Lagrange पद्धति ऑर्थोट्रॉपिक सामग्री या ऑर्थोट्रॉपिक परतों वाले लैमिनेट का समर्थन नहीं करती। अरैखिक गतिशील विश्लेषण में परिमित घूर्णन समर्थित नहीं है और तत्व का उपयोग केवल तब किया जा सकता है जब सामग्री में INFINITESIMAL निर्दिष्ट हो। |
| 731, 743 | केवल तब उपयोग किए जा सकते हैं जब सामग्री में INFINITESIMAL निर्दिष्ट हो। इन्हें लघु-विरूपण तत्व माना जाता है। |
| 231, 232, 241, 242 | केवल तब उपयोग किए जा सकते हैं जब सामग्री में INFINITESIMAL निर्दिष्ट हो। इन्हें लघु-विरूपण तत्व माना जाता है। |
| 611, 641, 761, 781 | उपयोग नहीं किए जा सकते। सामग्री में INFINITESIMAL निर्दिष्ट होने पर भी विश्लेषण रुक जाता है। |
परिमित घूर्णन को संभाल सकने वाला एकमात्र शेल तत्व 741 है। बड़े विरूपण को ध्यान में रखने वाले विश्लेषण में बड़े घूर्णन वाली पतली-भित्ति संरचनाओं को 741 से मॉडल करें। बीम तत्व और मिश्रित-स्वतंत्रता-कोटि तत्व ऐसे विश्लेषणों में उपयोग नहीं किए जा सकते, इसलिए बीम-जैसे सदस्यों को ठोस तत्वों से निरूपित करना चाहिए। INFINITESIMAL और CAUCHY सामग्री कीवर्ड के पैरामीटर हैं। → विवरण के लिए !ELASTIC देखें।
कनेक्टर तत्व (स्प्रिंग और डैशपॉट)¶
यदि 2 नोडों को विविक्त स्प्रिंग या डैशपॉट से जोड़ना हो तो 2-नोड कनेक्टर तत्व (तत्व प्रकार 511) उपयोग करें। कनेक्टर तत्व जुड़े 2 नोडों के बीच केवल कठोरता या अवमंदन देता है; इसकी कोई ज्यामिति, अनुप्रस्थ काट या द्रव्यमान नहीं होता।
कनेक्टर तत्व स्प्रिंग और डैशपॉट के लिए प्रत्येक में 2 प्रकार के गुण, कुल 4 प्रकार, दर्शा सकता है। कौन-सा गुण होगा, यह तत्व को दी गई सामग्री से निर्धारित होता है।
- अक्षीय स्प्रिंग — 2 नोडों को जोड़ने वाली अक्ष दिशा में कार्य करने वाला स्प्रिंग। स्प्रिंग की दिशा मॉडल के विरूपण का अनुसरण करती है। इनपुट में
!SPRING_Aसे निर्दिष्ट करें। - स्वतंत्रता-कोटि निर्दिष्ट स्प्रिंग — एक नोड की निर्दिष्ट स्वतंत्रता-कोटि को दूसरे नोड की निर्दिष्ट स्वतंत्रता-कोटि से जोड़ने वाला स्प्रिंग। दिशा स्वतंत्रता-कोटि संख्या से निर्धारित होती है और विरूपण का अनुसरण नहीं करती। प्रत्येक दिशा में अलग स्प्रिंग नियतांक दिया जा सकता है। इनपुट में
!SPRING_Dसे निर्दिष्ट करें। - अक्षीय डैशपॉट — अक्ष दिशा में कार्य करने वाला अवमंदन। इनपुट में
!DASHPOT_Aसे निर्दिष्ट करें। - स्वतंत्रता-कोटि निर्दिष्ट डैशपॉट — निर्दिष्ट स्वतंत्रता-कोटियों को जोड़ने वाला अवमंदन। इनपुट में
!DASHPOT_Dसे निर्दिष्ट करें।
स्प्रिंग कठोरता मैट्रिक्स और डैशपॉट अवमंदन मैट्रिक्स में योगदान करते हैं। इसलिए स्प्रिंग स्थैतिक, गतिक और मोडल सभी विश्लेषण में प्रभावी हैं, जबकि डैशपॉट केवल उस अंतर्निहित गतिशील विश्लेषण में प्रभावी हैं जो अवमंदन मैट्रिक्स संयोजित करता है; स्थैतिक विश्लेषण में उनका प्रभाव नहीं है।
यदि स्प्रिंग को 2 नोडों के बीच नहीं बल्कि नोड और भूमि के बीच रखना हो तो कनेक्टर तत्व के बजाय स्प्रिंग सीमा शर्त (!SPRING) उपयोग करें। यह बिना तत्व परिभाषित किए नोड स्वतंत्रता-कोटि को प्रत्यास्थ समर्थन देने वाली सीमा शर्त है।
कनेक्टर तत्व मेश डेटा में तत्व प्रकार 511 के रूप में परिभाषित करें और उसके तत्व समूह को सेक्शन प्रकार INTERFACE वाला सेक्शन दें। स्प्रिंग नियतांक और अवमंदन गुणांक विश्लेषण नियंत्रण डेटा की सामग्री के रूप में दें। → विवरण के लिए !SPRING_A देखें।
कनेक्टिविटी और सतह संख्या की परिभाषा¶
निम्न चित्र और तालिकाएँ HEC-MW प्रारूप में इनपुट की नोड क्रम व्यवस्था और सतह संख्या का संबंध दिखाती हैं। 2-कोटि तत्वों के मध्यवर्ती नोड क्रम और FrontISTR के आंतरिक आकार फलन कार्यान्वयन द्वारा अपेक्षित क्रम के संबंध के लिए सिद्धांत मैनुअल “तत्व लाइब्रेरी” देखें।
रेखा तत्व¶
त्रिभुजीय समतल तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 | 1 - 6 - 2 |
| 2 | 2 - 3 | 2 - 4 - 3 |
| 3 | 3 - 1 | 3 - 5 - 1 |
चतुर्भुजीय समतल तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 | 1 - 5 - 2 |
| 2 | 2 - 3 | 2 - 6 - 3 |
| 3 | 3 - 4 | 3 - 7 - 4 |
| 4 | 4 - 1 | 4 - 8 - 1 |
चतुष्फलकीय तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 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 |
पंचफलकीय तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 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 |
षट्फलकीय तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 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 |
बीम तत्व¶
3-स्वतंत्रता-कोटि नोड वाला बीम तत्व¶
नोड 1, 2 में स्थानांतरीय स्वतंत्रता-कोटियाँ और नोड 3, 4 में घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियाँ हैं।
त्रिभुजीय शेल तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 [सामने] | 1 - 6 - 2 - 4 - 3 - 5 [सामने] |
| 2 | 3 - 2 - 1 [पीछे] | 3 - 4 - 2 - 6 - 1 - 5 [पीछे] |
3-स्वतंत्रता-कोटि नोड वाला त्रिभुजीय शेल तत्व¶
नोड 1, 2, 3 में स्थानांतरीय स्वतंत्रता-कोटियाँ और नोड 4, 5, 6 में घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियाँ हैं।
| सतह संख्या | प्रथम कोटि |
|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 [सामने] |
| 2 | 3 - 2 - 1 [पीछे] |
चतुर्भुजीय शेल तत्व¶
| सतह संख्या | प्रथम कोटि | द्वितीय कोटि |
|---|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 - 4 [सामने] | 1 - 5 - 2 - 6 - 3 - 7 - 4 - 8 [सामने] |
| 2 | 4 - 3 - 2 - 1 [पीछे] | 4 - 7 - 3 - 6 - 2 - 5 - 1 - 8 [पीछे] |
3-स्वतंत्रता-कोटि नोड वाला चतुर्भुजीय शेल तत्व¶
नोड 1, 2, 3, 4 में स्थानांतरीय स्वतंत्रता-कोटियाँ और नोड 5, 6, 7, 8 में घूर्णी स्वतंत्रता-कोटियाँ हैं।
| सतह संख्या | प्रथम कोटि |
|---|---|
| 1 | 1 - 2 - 3 - 4 [सामने] |
| 2 | 4 - 3 - 2 - 1 [पीछे] |
संबंधित विषय¶
- तत्व क्रमांकन योजना और आकार फलन लाइब्रेरी (कोडिंग) — तत्व प्रकार संख्या, आकार फलन लाइब्रेरी और मध्यवर्ती नोड क्रम के विनिर्देशन
- सामग्री डेटा — तत्वों को दिए जाने वाले सामग्री मॉडल
!ELEMENT— तत्व-परिभाषा कीवर्ड का प्रारूप!SECTION(मेश डेटा) — तत्व प्रकार, सामग्री, मोटाई और सेक्शन का विनिर्देशन!SECTION(विश्लेषण नियंत्रण डेटा) —FORM341,FORM361औरFORM611द्वारा संरूपण बदलना