วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สำหรับวิเคราะห์การแอ่นตัวมากของคานที่มีจุดรองรับเลื่อนสไลด์ได้อิสระในแนวราบ

  • ธัญญลักษณ์ วงษ์นุช ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
  • อภิรักษ์ เงินรี ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
  • สหัสวัต เลิศสำราญ
  • ผศ.ดร.การันต์ คล้ายฉ่ำ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ https://orcid.org/0000-0002-9615-7488
คำสำคัญ: การแอ่นตัวมาก, นิวตัน-ราฟสัน, วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, หลักการงานและพลังงานเสมือน

บทคัดย่อ

งานวิจัยฉบับนี้นำเสนอการวิเคราะห์การแอ่นตัวมากของคานที่มีจุดรองรับเคลื่อนที่ภายใต้น้ำหนักของคานและแรงอัดที่ปลาย แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของคานได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอาศัยหลักการงานและพลังงานเสมือน การศึกษานี้ได้ใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method) แบบไม่เชิงเส้นร่วมกับขั้นตอนทำซ้ำด้วยวิธีนิวตัน-ราฟสันในการหาคำตอบเชิงตัวเลข นอกจากนั้นระบบสมการเชิงอนุพันธ์อันดับที่หนึ่งแบบไม่เป็นเชิงเส้น สำหรับการคำนวณหาแรงภายในคานได้จากการพิจารณาสมดุลของแรงและโมเมนต์ของชิ้นส่วนย่อยของคาน  ซึ่งโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการคำนวณตามวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ได้รับการพัฒนาโดยภาษาฟอร์แทรน 90  ผลการตรวจสอบเชิงตัวเลขพบว่าคำตอบที่ได้จากวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์มีความสอดคล้องกับคำตอบจากวิธียิงเป้า (Shooting Method) ผลคำตอบเชิงตัวเลขแสดงให้เห็นว่า น้ำหนักคานและแรงอัดที่กระทำที่จุดรองรับทำให้จุดรองรับของคานเคลื่อนที่ และเกิดการแอ่นตัวมาก ส่งผลให้คานเกิดการสูญเสียเสถียรภาพ

เผยแพร่แล้ว
2022-09-19