
A kurzus tematikájának áttekintése.
Geometriai egyenlet. Az alakváltozási mező és az elmozdulásmező kapcsolata.
Hooke-törvény lehetséges alakjai. A feszültségi tenzor és az alakváltozási tenzor kapcsolata.
Cauchy-féle első és második mozgásegyenlet.
Az elmozdulásmező alakváltozási tenzorból való meghatározásának egyértelműségét biztosító feltételi egyenlet.
A geometriai egyenlet, az anyagtörvény és az egyensúlyi egyenlet alapján levezethető végső egyenlet, ha az elmozdulás az elsődleges ismeretlen.
A geometriai egyenlet, az anyagtörvény és az egyensúlyi egyenlet alapján levezethető végső egyenlet, ha a feszültség az elsődleges ismeretlen.
A kinematikailag lehetséges elmozdulásmező és a virtuális elmozdulásmező definíciója.
A virtuális munka elvének kimondása, a benne szereplő mennyiségek felírása.
A teljes potenciál definíciója. A teljes potenciális energia minimumelvének kimondása.
Egyszerű mintapélda a teljes potenciális energia minimumelvének alkalmazására.
Összetett mintapélda a teljes potenciális energia minimumelvének alkalmazására.
A teljes potenciális energia minimumelvének felhasználása a végtelen szabadságfokú rendszerek véges szabadságfokúként való vizsgálatára.
Mintapélda a Rayleigh-Ritz módszer alkalmazására.
A Rayleigh-Ritz módszer formalizált (mátrix formalizmus) alkalmazása a hajlított egyenes tartók lehajlásfüggvényének felírására.
Mintapélda a Rayleigh-Ritz módszer alkalmazására.
Az egyenes gerendaelemek modellezésekor felhasznált feltételek.
Az egyenes gerendaelem elmozdulásmezőjének interpolációja.
Az egyenes gerendaelemben tárolt alakváltozási energia felírása.
Az egyenes gerendaelemre ható külső terhelésekből származó munka felírása.
Az egyenes gerendaelemhez kapcsolódó lokális merevségi egyenlet felírása.
Mintapélda az egy darab gerendaelemmel való végeselemes számításra.
A globális merevségi egyenlet összeállítása a lokális merevségi egyenletek és az elemtopológia alapján. Végeselemes feladat megoldásának menete.
Összetett mintapélda a gerendaelemek globális merevségi egyenletének felírására és megoldására.
Csomóponti elmozdulások és reakcióerők meghatározása egyenes gerendaelemek felhasználásával.
Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása egyenes gerendaelemek felhasználásával.
Az egyenes rúdelemek modellezésekor felhasznált feltételek.
Az egyenes rúdelem elmozdulásmezőjének interpolációja. Az egyenes rúdelem alakváltozási energiájának felírása. Az egyenes rúdelemre ható külső erőrendszer munkája. Az egyenes rúdelemhez kapcsolódó lokális merevségi egyenlet felírása.
A végeselemes feladatmegoldás menete. Az elmozdulás, az alakváltozás és a feszültség meghatározása.
A lokális merevségi egyenlet tisztán szilárdságtani levezetése.
Mintapélda az egyenes rúdelem használatára. Globális végeselemes merevségi egyenlet összeállítása és megoldása.
Az általános helyzetű egyenes rúdelem merevségi egyenlete a globális koordinátarendszerben.
Mintapélda az általános helyzetű egyenes rúdelemek használatára.
Mintapélda az általános helyzetű egyenes rúdelemek használatára.
Összetett mintapélda az általános helyzetű egyenes rúdelemek használatára.
Húzást és nyomást is kezelő gerendaelem bevezetése. A lokális koordinátarendszerben felírt merevségi egyenlet elemei.
Húzást és nyomást is kezelő általános helyzetű gerendaelem bevezetése. A globális koordinátarendszerben felírt merevségi egyenlet elemei.
Mintapélda az általános helyzetű általánosított gerendaelemek használatára.
Összetett mintapélda az általános helyzetű húzott/nyomott és hajlított egyenes gerendaelemek használatára.
Az egyenes csavart tengelyelem bevezetése. A lokális koordinátarendszerben felírt merevségi egyenlet elemei.
Mintapélda az egyenes csavart tengelyelem használatára. Globális merevségi egyenlet összeállítása és megoldása csavart tengelyelemek esetén.
A rugalmasságtani síkfeladatok osztályozása. A síkfeszültségi állapotban és a síkalakváltozási állapotban érvényes összefüggések.
Lineáris háromszög elem modellje. Elmozdulásmező interpolációja.
Lineáris négyszög elem modellje. A geometria és az elmozdulásmező interpolációja.
A lokális és globális koordináták közötti transzformációt leíró Jacobi-mátrix és inverz Jacobi-mátrix meghatározása. Az alakváltozási vektor elemeinek felírása.
Gauss-kvadratúrával történő numerikus integrálás metódusa.
Mintapélda a 3 pontos Gauss-kvadratúra alkalmazására.
Mintapélda a 2 pontos Gauss-kvadratúra alkalmazására.
A lineáris izoparametrikus négyszög elem bevezetése. Az elemre vonatkozó merevségi egyenletben szereplő mennyiségek felírása.
Mintapélda az izoparametrikus négyszög elemeket használatára. Az elmozdulásmező interpolációja. Az alakváltozások meghatározása.
Mintapélda az izoparametrikus négyszög elemeket használatára. Az elmozdulásmező interpolációja. A feszültségek meghatározása.
Mintapélda az izoparametrikus négyszög elemeket használatára. A csomóponti elmozdulások és csomóponti terhelések meghatározása. Az alakváltozási energia, a külső erők munkája, az alakváltozások és a feszültségek meghatározása.
A longitudinális rezgés hullámegyenletének analitikus megoldása. Sajátkörfrekvenciák és lengésképek meghatározása.
A rúdelemek kiterjesztése longitudinális rezgések alkalmazására. A mozgásegyenlet és a frekvenciaegyenlet felírása. A merevségi és tömegmátrixok definíciója.
Mintapélda a longitudinális rezgések vizsgálatára. Frekvenciaegyenlet megoldása.
Mintapélda a longitudinális rezgések vizsgálatára. Frekvenciaegyenlet megoldása.
Általános helyzetű egyenes rúdelem merevségi mátrixa és konzisztens tömegmátrixa.
A gerendák transzverzális rezgésének analitikus vizsgálata differenciálegyenlet megoldáson keresztül. A megoldás alapötletei. Peremfeltételek felírása.
A gerendaelemek kiterjesztése transzverzális rezgések alkalmazására. A mozgásegyenlet és a frekvenciaegyenlet felírása. A merevségi és tömegmátrixok definíciója.
Mintapélda a transzverzális rezgések vizsgálatára. Sajátkörfrekvenciák és lengésképek meghatározása.
Mintapélda a transzverzális rezgések vizsgálatára. Sajátfrekvenciák meghatározása és jelleghelyes lengéskép ábrázolás.
Mintapélda a transzverzális rezgések vizsgálatára. Sajátfrekvenciák meghatározása és a sajátfrekvenciákra való méretezés.
Összetett mintapélda a transzverzális rezgések vizsgálatára. Sajátfrekvenciák meghatározása.
A longitudinális és transzverzális rezgéseket kombináló általános helyzetű gerendaelem bevezetése. A frekvenciaegyenletben megjelenő mátrixok felírása.
Üdvözöllek!
Ezzel a kurzussal elsajátíthatod a végeselemes módszerek azon alapjait, amiket az egyetemi BSc szintű képzéseken is tanítanak. Ezt a kurzust teljesítve az egyetemi VEM kurzusod teljesítése is várhatóan sokkal könnyebbé válik, hiszen az elméleti háttér megértése mellett számos (akár zárthelyi vagy házi feladat szintű) gyakorlati problémának a megoldását is megismered.
Én a gyakorlati oktatásban hiszek, ezért igyekszem minél több konkrét példán keresztül bemutatni az egyes megoldási metódusokat. A tárgy jellegéből adódóan viszont elkerülhetetlen az elméleti háttér valamilyen szintű áttekintése. Az egyes témaköröket részletesen megalapozzuk, de a fő fókusz a gondolatmenet követésén van, nem a matematikai lépések megtanulásán. Az elméleti leckékből a kiinduló képleteket, egyéb hasznos formulákat tudod hasznosítani. A megoldásmenetek fő gondolataival a gyakorlati leckékben is találkozni fogsz.
A kurzus elkezdéséhez nincs szükség a nagyon alapos mechanikai vagy matematikai ismeretekre. Épül a kurzus a szilárdságtani és rezgéstani ismeretekre, de a fő pontokat a megfelelő fejezeteknél átismételjük. Az egyetemi szintű matematikából a mátrixműveletek ismerete és a differenciálegyenletek ismerete segíti a megértést, ezek nélkül néhol nehezebben követhető a megoldások menete. Mivel végső soron a mátrixműveletek közül az egyenletrendszer megoldás szükséges, ezért azt akár középiskolás szintű megoldási módszerekkel is helyettesítheted.
A produktívabb munkához javaslom valamely szimbolikus matematikai szoftver megismerését (például az ingyenes Maxima). Ebben a kurzusban nem részletezem egyik szoftver kezelését sem, de az összetett problémákhoz találsz Maxima kódot, amit könnyen át tudsz írni egy saját feladat megoldásához. Bármelyik szoftvert is használod, a súgóban megtalálod az alapvető parancsokat (deriválás, integrálás, mátrixok feltöltése, mátrixok szorzása, lineáris egyenletrendszer megoldás, stb.).
A kurzust elsősorban gépészmérnököknek készítettem és a saját BME-s tanulmányaimon alapul a tudásanyag. Ha te nem gépészmérnök vagy, de szükséged van segítségre, akkor kérlek nézd át a kurzus tartalmát, illetve nézz bele az ingyenesen megtekinthető videókba. Ezek alapján könnyen eldöntheted, hogy neked tud-e elegendő segítséget nyújtani ez a kurzus.
A kurzust folyamatosan bővítem, örömmel veszek minden észrevételt, javaslatot! Ha bármelyik ponton több magyarázatra, példára van szükséged a megértéshez, akkor bátran keress meg a problémáddal!
Itt a Udemy-n minden a diákokért van. Nem kell aggódnod, hogy hányszor nézel meg egy videót, mivel korlátlan hozzáférést kapsz. Ráadásul örökké hozzáférsz, nem csak a már feltöltött videókhoz, hanem a későbbi új anyagokhoz is! Ezen kívül itt vagyok, hogy mindig válaszoljak a felmerülő kérdésekre, szóval sosem maradsz magadra!
Nagyon remélem, hogy tudok segíteni rajtad ezzel a kurzussal és örömmel látlak! Jó tanulást!