
بخش 1
تغییر شکل خرپا با روش کار مجازی
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
1️⃣ تعریف مسئله و آمادهسازی
یک خرپای ساده سه عضوی و سه مفصلی را در نظر میگیریم
هدف: بررسی تغییر شکل اعضا و نقاط خرپا تحت اثر عوامل مختلف
روش تحلیل: روش کار مجازی (Virtual Work Method)
2️⃣ عوامل موثر بر تغییر شکل خرپا
عامل توضیح فرمول یا نکته نیروهای خارجی بارگذاری مستقیم روی اعضا δ = F·L / (A·E) نشست تکیهگاهها اگر تکیهگاه حرکت کند → تغییر مکان اعضا رخ میدهد نشست → Δi در محاسبه کار مجازی وارد میشود تغییر دما باعث انبساط یا انقباض اعضا میشود δ = α·ΔT·L خطای اندازهگیری یا سازه فنری اگر عضو به جای صلب، فنری باشد δ = F / k (k = ضریب سختی عضو) نکته: حتی اگر بار مستقیمی وارد نشود، عوامل فوق میتوانند باعث تغییر شکل شوند
3️⃣ روش کار مجازی برای خرپا
فرض مجازی: یک جابجایی فرضی کوچک در نقطه مورد نظر اعمال میکنیم
کار مجازی نیروهای خارجی=کار مجازی نیروهای داخلی
مثال:
نشست تکیهگاه → نیرو داخلی ایجاد میکند
تغییر دما → نیروی محوری در عضو ایجاد میکند
خطای سازه فنری → نیروهای داخلی به نسبت سختی وارد میشوند
دقت کنید که :
خرپا بدون بار مستقیم هم میتواند تغییر طول داشته باشد، اگر تکیهگاه جابجا شود یا دما تغییر کند
روش کار مجازی ابزار قدرتمندی برای محاسبه تغییر مکان ناشی از چند عامل مختلف است
همه تغییر طولها و نیروها در نهایت با فرمولها قابل محاسبه هستند
این روش یکپارچه و سیستماتیک است و برای هر خرپا و قاب قابل استفاده است
بخش 2
«تغییر مکان خرپا با روش کار مجازی: محاسبه جابجایی مفصل B»
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
1️⃣ تعریف مسئله و آمادهسازی
یک خرپا با دو عضو را در نظر میگیریم
تکیهگاهها ثابت هستند
زاویه اعضا: ۶۰ درجه
نیروی افقی P به یکی از اعضا وارد میشود
هدف: تعیین تغییر مکان مفصل B به سمت عمودی
2️⃣ مروری بر روش کار مجازی
روش کار مجازی (Virtual Work Method):
بار واحد فرضی در نقطه مورد نظر (اینجا مفصل B) وارد میکنیم
تغییر مکان Δ در راستای بار واحد به دست میآید
3️⃣ گام اول: بررسی سازه تحت بار واقعی
نیروهای وارد شده روی سازه را محاسبه میکنیم
اعضا تحت اثر بار واقعی → نیروهای محوری پیدا میکنند
نشست تکیهگاهها و تغییر شکل فنری در این مرحله میتوانند اضافه شوند
در این مثال، نشست ذکر نشده → فقط بار و زاویهها اهمیت دارند
4️⃣ گام دوم: اعمال بار واحد مجازی
یک بار واحد در همان راستای تغییر مکان مورد نظر (عمودی در مفصل B) وارد میکنیم
نیروهای حاصل از این بار واحد را برای هر عضو محاسبه میکنیم
5️⃣ گام سوم: ضرب نیروها و تقسیم بر سختی
نیروی واقعی × نیروی واحد → در فرمول Δ جایگذاری میکنیم
تقسیم بر سختی محوری عضو (A·E)
جمع همه اعضا → Δ_B، تغییر مکان مفصل
6️⃣ گام چهارم: نتیجه نهایی
جهت Δ: اگر مثبت → مفصل B به سمت راست حرکت میکند
اگر منفی → مفصل B به سمت چپ حرکت میکند
دقت کنید که :
همه عوامل تغییر مکان (نشست، تغییر دما، خطاهای فنری) میتوانند وارد فرمول شوند
بار واقعی را ابتدا محاسبه کنید → سپس بار واحد فرضی را اضافه کنید
ضرب نیرو واقعی و فرضی / سختی → جمع کل Δ
روش کار مجازی امکان تحلیل تغییر مکان در هر راستا و هر مفصل را فراهم میکند
بخش 3
تحلیل تغییر مکان قاب با روش کار مجازی: از انتگرال تا نمودار
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
هدف: تعیین تغییر مکان قابها تحت اثر بارگذاری
ابزار: روش کار مجازی (Virtual Work Method)
پیشنیاز: روش انتگرال و تحلیل مساحت زیر نمودار
روش اول: روش انتگرال
برای هر عضو قاب:
دو تابع تعریف میکنیم:
F(x) → نیرو واقعی در طول عضو
g(x) → نیرو واحد فرضی (جهت تغییر مکان)
روش دوم: روش نمودار (سطح و مرکز)
دو نمودار رسم میکنیم:
نمودار نیرو واقعی → مساحت زیر نمودار (سطح A)
نمودار بار واحد فرضی → مقدار تابع در مرکز سطح نمودار اول
مزیت: سریع، مناسب برای تحلیل تقریبی و دید بصری
کاربرد روش کار مجازی در قابها
قابها پیچیدهتر از خرپاها هستند، زیرا:
اعضا خمشی و محوری دارند
تغییر مکان هر مفصل ترکیبی از اثر تمام اعضاست
روش کار مجازی اجازه میدهد:
تغییر مکان هر نقطه قاب را به طور دقیق یا تقریبی محاسبه کنیم
اثر ترکیبی نیروها، تغییر دما و نشست را در نظر بگیریم
جمعبندی:
روش کار مجازی یک ابزار یکپارچه برای تحلیل تغییر مکان سازهها است
انتگرال → دقیق
نمودار → بصری و سریع
قابها و خرپاها با این روش به راحتی تحلیل میشوند
بخش 4
تغییر مکان قاب با دو نمودار در روش کار مجازی
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
مروری بر روش کار مجازی
از ویدیوهای قبل یاد گرفتیم:
بار واقعی → تابع f(x)
بار واحد فرضی → تابع g(x)
دو روش محاسبه Δ: انتگرال و نمودار
در این ویدیو ادامه میدهیم روش نمودار با دو تابع
گام اول: ترسیم دو نمودار
نمودار ۱ → f(x) → نیرو واقعی یا لنگر خمشی در طول عضو
نمودار ۲ → g(x) → بار واحد فرضی در راستای تغییر مکان مورد نظر
نمودارها روی هم ترسیم میشوند تا تحلیل بصری سادهتر شود
گام دوم: تقسیم بازهها
بازه طول عضو:
0-2L
تقسیم به زیر بازهها : 0تاL و L تا 2L
در هر زیر بازه، مساحت زیر نمودار تابع واقعی محاسبه میشود
4️⃣ گام سوم: محاسبه Δ در هر بازه
5️⃣ گام چهارم: کاربرد برای تغییر شکل خمشی
وقتی تغییر شکل ناشی از لنگر خمشی باشد:
تابع M(x) → لنگر واقعی
تابع m(x) → لنگر واحد فرضی
روش همان است: مساحت زیر نمودار M(x) ضرب در مقدار m(x) در مرکز سطح
جمع Δها → تغییر شکل خمشی مفصل یا عضو مورد نظر
بخش 5
فرمول جامع تغییر شکل قاب با روش کار مجازی
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
فرمول تغییر مکان در خرپا ک عضو محوری بود رو مرور کردیم و با هم چندین مساله حل کردیم نوبت به توسعه در قاب ها رسیده، در قابها پارامتر های تغیین کننده زیر رو داریم:
لنگر خمشی مهمترین سهم تغییر مکان در قابها
نیروی برش در قابهای کوتاه یا عمیق مهم میشود.
نیروی محوری معمولاً در قابهای بلند سهم کمتری دارد، اما باید لحاظ شود.
لنگر پیچشی در قابهای فضایی یا نامتقارن اهمیت دارد.
نشست اگر تکیهگاه جابجا شود، خودش تولید تغییر مکان اضافی میکند.
دما Δ=αΔTL
گرادیان حرارتی اگر بالا و پایین مقطع اختلاف دما داشته باشند → ایجاد خمش حرارتی
فنر که شامل فنر دورانی و انتقالی می شود
خطای ساخت اگر عضو کوتاهتر یا بلندتر ساخته شود → نیروی داخلی ایجاد میکند.
پس باید فرمول رو توسعه بدیم.
در خرپا فقط یک جمله داشتیم.
در قاب یک فرمول جامع چندجملهای داریم.
روش کار مجازی این قدرت را دارد که:
✔ همه اثرات مکانیکی
✔ همه اثرات حرارتی
✔ همه اثرات ساخت
✔ همه اثرات فنری
را در یک معادله واحد جمع کند.
روش کار مجازی فقط یک روش محاسبه نیست؛
یک چارچوب جامع برای تحلیل تغییر مکان هر سازهای است.
بخش 6
حل مثال تغییر مکان قائم نقطه B با روش کار مجازی
کافیست ویدیو این بخش را مشاهده کنید
1️⃣ صورت مسئله
یک تیر طره داریم:
طول تیر: L
صلبیت خمشی: EI
در تکیهگاه یک فنر دورانی با سختی kθ وجود دارد
در انتهای آزاد تیر (نقطه B) یک نیروی متمرکز P وارد شده
هدف:
ΔB (تغییر مکان قائم نقطه B)
حالا بررسی میکنیم کدام جملهها فعال هستند:
| اثر | داریم؟ |
|---|---|
| خمش | ✅ بله |
| برش | ❌ خیر |
| محوری | ❌ خیر |
| پیچش | ❌ خیر |
| نشست | ❌ داده نشده |
| دما | ❌ داده نشده |
| فنر انتقالی | ❌ نداریم |
| فنر دورانی | ✅ داریم |
اگر kθ به سمت بینهایت برود
→ فنر صلب میشود
→ رفتار مثل طره کلاسیک
→ فقط جمله اول باقی میمان
اگر k کوچک شود
→ تغییر مکان به شدت افزایش پیدا میکند
در این مثال عملاً نشان دادیم :
✔ چطور از فرمول جامع فقط جملههای فعال را انتخاب کنیم
✔ چطور اثر فنر دورانی وارد تحلیل میشود
✔ چطور روش کار مجازی همه چیز را یکپارچه میکند
این دقیقاً سطح حرفهای تحلیل سازه است (: 👌
گام آخر
جمع بندی
برای مطالعه لطفا کلیک کنید
بعد مطالعه این مجموعه ویدیوهای آموزشی، شما می توانید :
✔ تحلیل تغییر مکان خرپا و قاب را انجام دهید
✔ اثر خمش، برش، محوری و پیچش را تشخیص دهید
✔ نشست، دما و خطای ساخت را وارد تحلیل کنید
✔ سازههای نیمهصلب با فنرهای دورانی و انتقالی را تحلیل کنید
✔ از روش کار مجازی بهصورت حرفهای استفاده کنید
✔ یک فرمول جامع و کاربردی برای تحلیل تغییر شکل ارایه خواهید داد
این آموزش شما را از سطح حلتمرین دانشجویی به سطح تحلیل مهندسی ارتقا میدهد.
موارد مرتبط
برآیند گیری نیرو
آموزش خواص سطوح در مهندسی عمران – محاسبه مرکز سطح و گشتاور اول سطح
نظرات
متوسط امتیازات
جزئیات امتیازات
قیمت
اطلاعیه ثبت نام دوره های VIP
سلام دوستان عزیزمون !
در طول سال چند بار فرصت ثبتنام و خرید دورههای VIP پیش میآید. بعد از پر شدن ظرفیت، ثبتنام بسته میشود و روی صفحه محصول، برچسب «تکمیل ظرفیت» نمایش داده میشود تا مشخص باشد فعلاً امکان خرید وجود ندارد.
برای اینکه کیفیت آموزش و خدمات همیشه خوب باقی بماند و بتوانیم همراهی بهتری با شما داشته باشیم، ظرفیت هر نوبت محدود است.
تا فعال شدن دور بعدی ثبتنام، بایستی صبر کنید. ⏳
برای اطلاع از باز شدن دوباره ثبتنام، صفحه محصولات سایت را دنبال کنید تا فرصت را از دست ندهید!
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.