Bài giảng Phương pháp phần tử hữu hạn: Chương 5 - TS. Nguyễn Hồng Ân

Tài liệu này là một phần của bài giảng về Phương pháp Phần tử Hữu hạn, tập trung vào việc tính toán các hệ khung, bao gồm cả khung phẳng và khung không gian.

Sinh viên và kỹ sư chuyên ngành kỹ thuật xây dựng, kết cấu hoặc cơ khí, đặc biệt là những người đang nghiên cứu về phân tích kết cấu và Phương pháp Phần tử Hữu hạn.

Bài giảng này đi sâu vào việc tính toán chi tiết các hệ khung bằng Phương pháp Phần tử Hữu hạn, được trình bày trong Chương V. Nội dung được chia thành hai phần chính: tính toán khung phẳng và tính toán khung không gian. Đối với khung phẳng, tài liệu giải thích chi tiết về ma trận độ cứng của phần tử khung, ma trận chuyển vị, và các biến dạng độc lập phát sinh từ chuyển vị nút, bao gồm biến dạng dọc trục và biến dạng uốn. Một ví dụ minh họa được đưa ra để áp dụng các khái niệm này, từ việc rời rạc hóa kết cấu, đánh số nút và phần tử, xác định bậc tự do, đến thiết lập ma trận độ cứng tổng thể và vector tải trọng, cuối cùng là tính toán nội lực và vẽ biểu đồ moment. Đối với khung không gian, bài giảng giới thiệu khái niệm phần tử dầm với 12 bậc tự do và thảo luận về bốn nhóm biến dạng độc lập: biến dạng dọc trục, biến dạng xoắn, và biến dạng uốn trong mặt phẳng xy cũng như mặt phẳng xz. Tài liệu cũng trình bày ma trận độ cứng của phần tử khung không gian trong hệ tọa độ địa phương và cách chuyển đổi sang hệ tọa độ tổng thể. Nội dung này rất hữu ích cho sinh viên và kỹ sư muốn tìm hiểu sâu về ứng dụng Phương pháp Phần tử Hữu hạn trong phân tích kết cấu hệ khung.