Κεφάλαιο. Τρισδιάστατη Εντατική Κατάσταση 5.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σχετικά έγγραφα
Κι όµως, τα Ρολόγια «κτυπούν» και Εξισώσεις: Η Άλγεβρα των εικτών του Ρολογιού

Παρατηρήσεις 1 Για α ααζητήσουµε το όριο της f στο, πρέπει η f α ορίζεται όσο θέλουµε κοτά στο, δηλαδή η f α είαι ορισµέη σ έα σύολο της µορφής ( α, )

είναι οι τιμές μιας μεταβλητής Χ, που αφορά τα άτομα ενός δείγματος μεγέθους v,. Συχνότητα (απόλυτη) νi

1. Το σύνολο των μιγαδικών αριθμών

Τι είναι εκτός ύλης. Σχολικό έτος

(Καταληκτική ημερομηνία αποστολής 15/11/2005)

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ

(, )

Μιγαδικοί Αριθμοί. Μαθηματικά Γ! Λυκείου Θετική και Τεχνολογική Κατεύθυνση. Θεωρία - Μέθοδοι

ονοµάζεται γεωµετρική πολλαπλότητα αυτής. Τα ιδιοδιανύσµατα αυτά είναι βάση του διανυσµατικού υποχώρου E ( λ 0 ), που ονοµάζεται ιδιόχωρος

Ε 1. Διαφορικός λογισμός (Κανόνες παραγώγισης)

x [ ] T ( ) Μάθηµα 6 ο ΙΑΓΩΝΟΠΟΙΗΣΗ ΠΙΝΑΚΑ Λυµένες Ασκήσεις * * * * * * Θεωρία : Γραµµική Άλγεβρα : εδάφιο 5, σελ

Μάθηµα 7 ο ΚΑΝΟΝΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ AA A A

i) Αν ο φυσικός αριθμός n δεν είναι τετράγωνο ακεραίου, τότε ο n είναι άρρητος.

ΑΛΓΕΒΡΑ. Για να βρούµε την δύναµη i (όπου κ ακέραιος), διαιρούµε το κ µε το 4 και σύµφωνα µε την ταυτότητα της διαίρεσης ισχύει κ=4ρ+υ όπου ρ Ζ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ε ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟ ΜΑΘΗΤΗ. Η διαίρεση στους φυσικούς αριθμούς

ΜΑΘΗΜΑ 9 Γενικές ασκήσεις µιγαδικών

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. Θεωρία Άλυτες Ασκήσεις Θέματα εξετάσεων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013 Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Ε π ι μ έ λ ε ι α Κ Ο Λ Λ Α Σ Α Ν Τ Ω Ν Η Σ

Μαθηματικά κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Όλη η θεωρία και οι ασκήσεις των πανελλαδικών εξετάσεων. Στέλιος Μιχαήλογλου Δημήτρης Πατσιμάς

Γραπτές ανακεφαλαιωτικές προαγωγικές και απολυτήριες εξετάσεις

lim f (x) = +. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ Μη πεπερασμένο όριο στο x 0 R

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΕΤΡΟ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ. όπου ν θετικός ακέραιος κ) z = 2 ( 3i 2. > να δείξετε ότι Re( )

Κεφάλαιο 6 Φορείς με λοξά στοιχεία

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΠΟΥ ΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΑΤΑ

ΔΙΑΙΣΘΗΤΙΚΑ ΑΣΑΦΗ ΣΥΝΟΛΑ Intuitionistic Fuzzy Sets. Ανέστης Χατζημιχαηλίδης Μαθηματικός, Υπ. Διδάκτορας

στους μιγαδικούς αριθμούς

Α. ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ = Γ. β1 = β2

2.2 ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ R ΤΩΝ ΜΙΓΑΔΙΚΩΝ

z = =5 ενώ z 1 z 2. (µε απόδειξη) z = z z I. z = z. z 1 z z όπου z 1 =x 1 +y 1 i και z 2 =x 2 +y 2 i σταθεροί z παριστάνει υπερβολή µε z 2

xf(y) + yf(x) = (x + y)f(x)f(y)

(πολλδ β) = πολλδ + ( 1) ν β ΕΥΣΤΡΑΤΙΟΣ ΚΩΣΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΘΟ ΙΚΟ ΙΑΙΡΕΤΟΤΗΤΑ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ» 2 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2013: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Δημήτρης Διαμαντίδης, Γεωργία Ευθυμίου, Αναστάσιος Κουπετώρης, Ιωάννης Σταμπόλας. Άλγεβρα Α Λυκείου B ΤΟΜΟΣ

ΓΙΑ ΜΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΣΤΗΝ ΥΛΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

78 Ερωτήσεις Θεωρίας Στα Μαθηματικά Γενικής Παιδείας

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

1.5 ΑΞΙΟΣΗΜΕΙΩΤΕΣ ΤΑΥΤΟΤΗΤΕΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

Ασκήσεις7 80. AU διαγώνιο. αποτελούμενη από ιδιοδιανύσματα του A. Πρόσθετες ιδιότητες κανονικών πινάκων: Έστω A o

Μάθηµα 6 ο ΥΪΚΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ A =. Σύµφωνα µε την Πρόταση 5.7 (σελ. 119), η συµπληρωµατική (δυϊκή)

Παρουσίαση 1 ΜΕΤΡΑ ΘΕΣΗΣ

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

) είναι παράλληλη προς στον άξονα x x τότε: α. Να βρείτε την f ( x)

1. * Δύο κανονικά οκτάγωνα είναι όμοια. Σ Λ 2. * Δύο κανονικά πολύγωνα με τον ίδιο αριθμό πλευρών είναι όμοια.

5.5 ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΣΤΟ C

4.7 ΙΣΟΫΠΟΛΟΙΠΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

5 η ΕΚΑ Α ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 41.

Επίπεδο εκπαίδευσης πατέρα 2

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ. Εισαγωγή

φ = 2ω = = 2 2(ν 2) + 4 = 2 + 4

Μάθηµα 5 ο NΟΡΜΑ ΠΙΝΑΚΑ

ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΩΝ 77 ος ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ο ΘΑΛΗΣ 12 Νοεμβρίου 2016 Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ˆ ΑΔΒ.

Ο μαθητής που έχει μελετήσει τo κεφάλαιο αυτό θα πρέπει να είναι σε θέση:

Ο μαθητής που έχει μελετήσει το κεφάλαιο αυτό θα πρέπει:

Μαθηµατική Επαγωγή 175.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. Να βρεθεί ο γεωμετρικός τόπος των εικόνων των μιγαδικών z για τους οποίους ισχύει:

ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ 9o ΓΕΛ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ είναι τέλεια, να υπολογίσετε την τιμή της παράστασης: Α = (1 + i) v - (1 - i) v. 15. Αν z μιγαδικός και f (ν) = i

4. Δεσμευμένη Πιθανότητα - Ανεξαρτησία Ενδεχομένων

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Κάνουμε πρώτα διαλογή και κατασκευάζουμε τον πίνακα συχνοτήτων: και επίσης κατασκευάζουμε το ραβδόγραμμα: Αυτοκίνητο Τραμ Τρόλεϊ Μετρό Λεωφορείο

+ + = + + α ( β γ) ( )

5.3 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΠΡΟΟ ΟΣ

«Χρηματοδοτική Ανάλυση και Διοικητική», Τόμος A

ΜΑΘΗΜΑ Η έννοια του µιγαδικού αριθµού Πράξεις

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

Γ. ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Σ Τ Α Τ Ι Σ Τ Ι Κ Η. Μαθηματικά Γενικής Παιδείας. Γ Λυκείου

Ανάλυση Παλινδρόμησης. Εργαστήριο. Μαθηματικών & Στατιστικής / Γ. Παπαδόπουλος ( 252

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ

2.5 ΠΟΛΥΩΝΥΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΣΤΟ R

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

c f(x) = c f (x), για κάθε x R

ΑΣΕΠ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΚΛΑΔΟΣ: ΠΕ 03 Μαθηματικών

, θα παίρνουμε πάντα την ίδια τιμή για το Υ. Για παράδειγμα, Υ 12

... λέγονται στοιχεία του πίνακα Α και οι δείκτες δηλώνουν τη γραµµή και τη στήλη, αντίστοιχα, που ανήκει το στοιχείο α. . Για παράδειγµα, οι πίνακες

Στατιστική. μονάδα και ισχύει: i. ν ν. = ή ως ποσοστό % οπότε % = i fi

2.3 ΜΕΤΡΑ ΘΕΣΗΣ ΚΑΙ ΙΑΣΠΟΡΑΣ. 1. Μέση τιµή x = Σταθµικός Μέσος x = 3. ιάµεσος (δ) ενός δείγµατος ν παρατηρήσεων, οι οποίες έχουν διαταχθεί σε

4.3 ΔΙΑΙΡΕΤΟΤΗΤΑ. Εισαγωγή

Ορισµοί, ισότητα, µέτρο, άθροισµα µιγαδικών αριθµών. Μιγαδικό επίπεδο. Γεωµετρική παράσταση του αθροίσµατος µιγαδικών αριθµών.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Μάθηµα 8 ο Ι ΙΑΖΟΥΣΑ ΠΑΡΑΓΟΝΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΙΝΑΚΑ. Λυµένες Ασκήσεις

Μοριακή Φασµατοσκοπία

Γυμνάσιο Μαθηματικά Τάξη B

4. * Αν α, β, γ, διαδοχικοί όροι αριθμητικής προόδου τότε β - α = γ - β. Σ Λ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ

(c f (x)) = c f (x), για κάθε x R

1. [0,+ , >0, ) 2. , >0, x ( )

ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δ/νση Β /θµιας Εκπ/σης Φλώρινας Κέντρο ΠΛΗ.ΝΕ.Τ. (Πρόοδοι) ΠΡΟΟΔΟΙ

Πανελλαδικες Εξετασεις Γ Λυκειου Μαθηµατικα Γενικης Παιδειας

ΑΛΓΕΒΡΑ ΤΗΣ Β ΤΑΞΗΣ. ορισµοί. Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ (κεφ. 2 )

β± β 4αγ 2 x1,2 x 0.

ΑΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ( ) Να αποδείξετε ότι για κάθε θετικό ακέραιο ν ισχύει : ! + 2 2! + 3 3! + +ν ν! = (ν + 1)!

c f(x) = c f (x), για κάθε x R

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Transcript:

Κεφάλαιο Τρισδιάστατη Ετατική Κατάσταση 5.. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι βασικές έοιες που για πρώτη φορά εισάγαµε στο Κεφάλαιο µπορού πολύ εύκολα α εφαρµοσθού στη τρισδιάστατη ετατική κατάσταση. Όµως εά αυτή η εφαρµογή γίει ετελώς απλοϊκά, όπως θα δούµε στη συέχεια παρουσιάζοται σοβαρές δυσκολίες που µειώου τη πρακτική σηµασία της µεθόδου τω πεπερασµέω στοιχείω στη τρισδιάστατη ελαστικότητα. Οι δυσκολίες αυτές κυρίως µεταφράζοται στη υπερβολική (πολλές φορές) αύξηση του απαραίτητου για τη επίλυση, χρόου µηχαής ή σε ακραίες καταστάσεις σε εξαιρετικά επίποες διαδικασίες για τη εξοικοόµηση θέσεω στη µήµη. Για α ατιληφθούµε τη µορφή τω προβληµάτω που παρουσιάζοται στη τρισδιάστατη ελαστικότητα υποθέτουµε ότι κάποιος τετραγωικός χώρος χωρίζεται σε έα αριθµό ίσω στοιχείω µε 9 κόµβους. Ο αριθµός τω εξισώσεω είαι περίπου ίσος µε 8 εφόσο έχουµε δύο µετατοπίσεις σε κάθε κόµβο. Το πλάτος της λωρίδας είαι περίπου. Επιπλέο, δεχόµαστε ότι η ακρίβεια εός τριγωικού στοιχείου στη διδιάστατη αάλυση είαι συγκρίσιµη µε τη ακρίβεια εός τετραεδρικού στη τρισδιάστατη αάλυση. Εποµέως, έας ισοδύαµος τρισδιάστατος χώρος είαι αυτός εός κύβου 7. κόµβους. Ο αριθµός τω εξισώσεω είαι περίπου 8. δεδοµέου ότι κάθε κόµβος έχει τρεις δυατές µετατοπίσεις. Επιπλέο το πλάτος της λωρίδας είαι περίπου ίσο µε.7. Αυτού του είδους οι δυσκολίες µας επιβάλλου α καταφεύγουµε πολλές φορές σε θεωρίες (όπως η θεωρία πλακώ, κελυφώ, σωµάτω εκ περιστροφής, κλπ) που είαι πολυπλοκότερες αλλά σε ατιστάθµισµα δίου πολύ µικρότερο αριθµό εξισώσεω. Το απλούστερο από τα στοιχεία για τη εφαρµογή της µεθόδου τω πεπερασµέω στοιχείω στη τρισδιάστατη ελαστικότητα είαι το τετράεδρο [- ] (δες Πίακα.., Παράρτηµα ). Με το απλό τετραεδρικό στοιχείο (δηλαδή

óåë. ÏêôáêïìâéêÜ Óôïé åßá το στοιχείο που έχει κόµβους µόο στις κορυφές) θα ασχοληθούµε αποκλειστικά σ' αυτό το Κεφάλαιο. 5.. ΑΠΛΑ ΤΕΤΡΑΕ ΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 5... Συάρτηση τω Μετατοπίσεω Στο Σχ.5. εµφαίζεται έα τετραεδρικό στοιχείο e µε κορυφές,,, που ααφέροται στο καθολικό σύστηµα συτεταγµέω ΟXYZ. Οι µετατοπίσεις κάθε σηµείου ορίζοται από τις τρεις συιστώσες u,υ και w που είαι παράλληλες ατίστοιχα προς τους άξοες X,Y,Z. Εποµέως έχουµε (,, ) q (,, ) (,, ) (,, ) u υ w (5.) Οι µετατοπίσεις λοιπό του κόµβου (,,,) µπορού α συµβολισθού ως εξής u q υ,,,, (5.) w Οι συιστώσες τω κοµβικώ µετατοπίσεω µπορού α εµφαιστού µε τη µορφή εός µητρώου διαύσµατος ως εξής q q q e (5.) q q Για α εκφράσουµε τις µετατοπίσεις στο εσωτερικό του τετραέδρου, εκλέγουµε όπως και για το τρίγωο έα πολυώυµο και γωρίζοτας ότι οι βαθµοί ελευθερίας του στοιχείου είαι, η µετατόπιση θα δίεται από τη σχέση u(,,) a +a +a +a (5.) Οπότε, α χρησιµοποιηθεί η µητρωϊκή γραφή, προκύπτει X Z O Σχήµα 5. Y

q ή ή µε N (,, ) a a a a a u (,, ) a υ (,, ) a w (,, ) a a a a a (,, ) (,, ) 5 7 8 9 (5.5α) q M a (5.5β) Ατικαθιστώτας στη (5.5) όπου,, τις συτεταγµέες τω κόµβω έχουµε u a υ a w a u a υ a 5 w a u (5.α) a7 υ a 8 w a9 u a υ a w a q e Aa Επιλύοτας ως προς a και ατικαθιστώτας το a στη (5.5) βρίσκεται (,, ) e e (,, ) (,, ) (,, ) (,, ) (,, ) (,, ) (,, ) (,, ) u q(,, ) υ Μ A q N q w (,, ) [ ] (,, ) N N N N q (,, ) (,, ) e (5.β) (5.7) (,, ),,,, (5.8)

óåë. ÏêôáêïìâéêÜ Óôïé åßá και όπου s + b+ c+ d (,, ),,,, (5.9) s (5.) b (5.) c (5.) d (5.) για τις υπόλοιπες σταθερές αρκεί η απλή κυκλική εαλλαγή. Έστω, ο όγκος του τετραέδρου (,,,) που δίεται από τη σχέση Η σχέση (5.9) (για ) γράφεται (5.),, (5.5) όπου, είαι ο όγκος που ορίζεται από το σηµείο P µε συτεταγµέες,, και τα σηµεία,, (Σχ.5.). Είαι φαερό ότι ισχύει + + + (5.) Όλα όσα είπαµε δείχου τη πλήρη ααλογία του τετραεδρικού µε το τριγωικό στοιχείο. Είαι λοιπό προφαές ότι µπορού α εισαχθού και έδω αάλογες φυσικές συτεταγµέες που δε θα οοµάζοται εµβαδικές και θα έχου παρόµοιες ιδιότητες. Οι συτεταγµέες αυτές οοµάζοται «συτεταγµέες όγκου».

5... Παραµορφώσεις Παρατηρείται ότι οι µετατοπίσεις µεταβάλλοται γραµµικά στις πλευρές του τετραέδρου. εδοµέου λοιπό ότι υπάρχει συµβιβαστότητα τω κοµβικώ µετατοπίσεω τω κοιώ κορυφώ δύο στοιχείω σε επαφή, υπάρχει συµβιβαστότητα µετατοπίσεω και στη κοιή πλευρά τους. Εποµέως το πεδίο τω µετατοπίσεω είαι κιηµατικά αποδεκτό και ορίζει µια σύµµορφη προσέγγιση. Το πεδίο τω παραµορφώσεω είαι επίσης κιηµατικά αποδεκτό και ορίζεται [ ] ε N q Bq B B B B q + + + ε ε ε γ γ γ u υ w u υ υ w w u e e e ℵ,, (5.7) όπου B b c d c b d c d b,,,, (5.8) και ℵ έα µητρώο τελεστής. 5... Τάσεις Γεικά το υλικό µπορεί α έχει υποβληθεί σε αρχικές παραµορφώσεις δηλαδή παραµορφώσεις που οφείλοται στη αοµοιόµορφη αλλαγή της θερµοκρασίας, στη συστολή ή διόγκωση, κλπ. Εά συµβολισθού µε ε αυτές οι παραµορφώσεις τότε οι τάσεις δίοται από τη σχέση σd(ε ε ) (5.9)

óåë. ÏêôáêïìâéêÜ Óôïé åßá όπου, D είαι πάλι το µητρώο ελαστικότητας, που στη περίπτωση εός γραµµικού, ισότροπου και ελαστικού υλικού (Παράρτηµα, σχέση (..)) είαι E( ) D ( + )( ) συµµετρικό ( ) ( ) ( ) (5.) 5.. ΤΑ ΑΠΛΑ ΤΕΤΡΑΕ ΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΩΝ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΟΓΚΟΥ Κάθε σηµείο P(,,) µέσα στο στοιχείο e ορίζει τέσσερα τετράεδρα που έχου σα όριο τις πλευρές του e και τα τέσσαρα τµήµατα που εώου το P µε τις κορυφές,,,. Έστω, (,,,) ο όγκος του τετραέδρου που ορίζεται από το P και τις κορυφές εκτός τις (,,,) (Σχ.5.) και e ο όγκος του στοιχείου e. Τότε τα αδιάστατα µεγέθη: p e,,,, (5.) X Σχήµα 5. ορίζου έα έο σύστηµα συτεταγµέω που οοµάζοται συτεταγµέες όγκου. Παρατηρείται ότι τα p δε είαι αεξάρτητα αλλά επαληθεύου τη σχέση p + p + p + p (5.) Επίσης, παρατηρείται ότι οι συτεταγµέες όγκου p (,,,) συµπίπτου µε τις συαρτήσεις σχήµατος (,,,) εός τετραεδρικού στοιχείου e, δηλαδή p v p v p v p v (5.) Εύκολα επαληθεύεται η παρακάτω σχέση που συδέει τις καρτεσιαές µε τις συτεταγµέες όγκου p p p p Z O P Y (5.)

και από τη ατιστροφή έχουµε p p p p b c d s b c d s b c d s b c d s (5.5) όπου, s,b,c,d και δίοται από τις σχέσεις (5.)-(5.) για τις υπόλοιπες αρκεί η απλή κυκλική εαλλαγή. Η σχέση (5.5) µπορεί α γραφεί p p p p p p p p p p p p (5.) ή N,, (5.7) ηλαδή, µε µορφή αάλογη της (5.7). Οι συτεταγµέες λοιπό τω κόµβω (κορυφώ του τετραέδρου) δίοται βάσει τω συτεταγµέω όγκου κόµβος κόµβος κόµβος κόµβος :,,, :,,, :,,, :,,, Θεωρώτας σα αεξάρτητες µεταβλητές µόο τις p,p,p ισχύει η σχέση

óåë.8 ÏêôáêïìâéêÜ Óôïé åßá b b b p c c c D p d d d p Επίσης, για τη ολοκλήρωση ισχύει ο τύπος α β γ δ αβγδ!!!! pp ppd α+ β+ γ+ δ+! e (5.8) (5.9) 5.. ΟΚΤΑΚΟΜΒΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Πολλές φορές είαι πολύ δύσκολο α προσοµοιώσουµε έα τριδιάστατο στερεό µε τετραεδρικά στοιχεία χωρίς α έχουµε υπέρθεση τω στοιχείω µεταξύ τους ή α έχου ξεχαστεί τµήµατα χωρίς α προσοµοιωθού. Ακόµη, η υποδιαίρεση του στερεού µε αεξάρτητα τετραεδρικά στοιχεία συχά δηµιουργεί προβλήµατα διάκρισης τω στοιχείω µεταξύ τους και κατά συέπεια λάθος αρίθµησης τω κόµβω. Εά όµως τα τετράεδρα κατ αρχάς συτεθού ώστε α αποτελέσου εξάεδρα, η διακεκριµεοποίηση τω τρισδιάστατω στερεώ καταλήγει α γίεται πολύ πιο εύκολα µε τη χρήση εός απλού προγράµµατος Η/Υ. Η δηµιουργία εός στερεού εξάεδρου από πέτε τετράεδρα φαίεται στο Σχ.5.. Αυτό είχε σα συέπεια α δηµιουργηθού τα οκτακοµβικά τρισδιάστατα (ή brck) στοιχεία (Σχ.5.) [,5]. Καθέα από αυτά τα στοιχεία συτίθεται από 8 κόµβους τω οποίω η αρίθµηση λαµβάει χώρα ως προς έα καθολικό σύστηµα συτεταγµέω που έχει υιοθετηθεί. Άρα, οι κοµβικοί αριθµοί πρέπει α δίοται µε τη ίδια τάξη πχ.,,,8 κλπ (Σχ. 5.), σε όλα τα στοιχεία του σώµατος. Επίσης τα στοιχεία πρέπει α διευθύοται έτσι ώστε η πλευρά --- α είαι παράλ- Z ληλη ως προς το Υ-Z επίπεδο, η πλευρά -5-- ως προς το X-Z επίπεδο κλπ, αλλά πάτα µε το ίδιο τρόπο για όλα τα στοιχεία. Οι µετατοπίσεις κάθε σηµείου ορίζοται από τρεις συιστώσες u,υ, και w που είαι παράλληλες ατίστοιχα ως προς τους άξοες X,Y,Z. Για α εκφράσουµε τις µετατοπίσεις στο εσωτερικό του εξάεδρου, εκλέγουµε έα πολυώυµο και γωρίζο- Y Σχήµα 5.. Σύθετα στοιχεία από οκτώ κόµβους και η υποδιαίρεσή του σε τετράεδρα. X

τας ότι οι βαθµοί ελευθερίας του στοιχείου είαι 8, η µετατόπιση u θα δίεται από τη σχέση u,, a + a + a + a + a + a + a + a 5 7 8 (5.) Στη συέχεια δουλεύοτας όπως στη 5.. µπορούµε α ορίσουµε τις συαρτήσεις σχήµατος του στοιχείου. Παρατηρείται ότι το πεδίο τω µετατοπίσεω είαι κιηµατικά παραδεκτό και ορίζει µια σύµµορφη προσέγγιση. Στη περίπτωση τω πρισµατικώ ορθογωικώ στοιχείω διευκολύει πολύ α εισαχθού οι αδιάστατες τοπικές συτεταγµέες (ξ,η,ζ) µε αρχή τους στο κέτρο βάρους (,, ) του στοιχείου (Σχ.5.). Οι συτεταγµέες του κέτρου του στοιχείου ορίζοται ως εξής: ( + ) ( + ) ( + 5) (5.) Οι αδιάστατες συτεταγµέες ορίζοται συαρτήσεις τω καθολικώ συτεταγµέω από τις σχέσεις ξ c η a ζ b,, (5.) όπου a,b,c τα ηµιµήκη τω πλευρώ του στοιχείου. Από τη (5.) προκύπτει ότι ξ, η, ζ. Ατικαθιστώτας τις (5.) στις (5.) και ακολουθώτας τη διαδικασία της 5.. τελικά προκύπτου N ξ η ζ N 5 ξ η ζ 8 + + 8 + N ξ η ζ N ξ η ζ 8 + + + 8 + + N ξ η ζ N 7 ξ η ζ 8 + + 8 + N ξ η ζ N 8 ξ η ζ 8 + 8 (5.) οι συαρτήσεις σχήµατος του στοιχείου συαρτήσει τω αδιάστατω συτεταγµέω. Με τη πρόοδο στους Η/Υ τα οκτακοµβικά στοιχεία έχου ααπτυχθεί πάρα πολύ. Ειδικά προγράµµατα δηµιουργίας καάβω [,7] βοηθού ώστε τρισδιάστατες κατασκευές α προσοµοιωθού µε επιτυχία µε τη βοήθεια οκτακοµβικώ στοιχείω. ΑΝΑΦΟΡΕΣ X Z O η- 7 8 ζ+ ζ- Y ξ+ ξ- 5 η+ Σχήµα 5.. Πρισµατικό ορθογώιο στοιχείο. [] GALAGHER R.H., PADLOG J. & BIJLAARD P.P., Stress Analss of Heated Comple Shapes, A.R.S. Journal, pp.7-77, (9).

óåë. ÏêôáêïìâéêÜ Óôïé åßá [] MELOSH R.J., Structural Analss of Solds, Proc.Amer. Soc.Cv.Eng., S.T., pp. 5-, (Aug.9). [] ARGYRIS J.H., Matr Analss of Three-Dmensonal Elastc Meda-Small and Large Dsplacements, J.A.I.A.A., ol., pp.5-5, (95). [] ARGYRIS J.H., Three-Dmensonal Ansotropc and Inhomogeneous Meda-Matr Analss for Small and Large Dsplacements, Ingeneur Archv., ol., pp.-55, (95). [5] CLOUGH R.W., Comparson of Three-Dmensonal Fnte Elements, Proc., Smposum on Applcaton of Fnte Element Methods n Cvl Engneerng, anderblt Unverst, Nashvlle, Tech, (publshed b ASCE), pp.-, (99). [] PISSANETZKY S., Kubk: An Automatc Three Dmensonal Fnte Element Mesh Generator, Int. J. Num. Meth. Eng., ol.7, pp.55-9, (98). [7] NGUYEN,.P., Automatc Mesh Generaton wth Tetrahedron Elements, Int. J. Num. Meth. Eng., ol.8, pp.7-89, (98).