Развој макро коначног елемента применом групно суперматричне процедуре за наборане конструкције

Abstract

Предмет истраживања докторске дисертације чини домен пројектовања набораних конструкција. Код оваквих конструктивних система је изражена међузависност форме и структуре због начина на који преноси оптерећење. Односно, утицај геометрије система у великој мери одређује ефикасност конструкције. Oбзиром да конструкција у исто време има носећу функцију и функцију форме у изгледу, сам рад је имао за циљ да сагледа како архитектонске, тако и прорачунске (статичко-динамичке карактеристике) захтеве које конструкција треба да испуни. Мултидисциплинаран приступ проблему је подразумевао израду рачунарских алгоритама за генерисање структуре, затим пројектовање примитива, интеграцију групно суперматричне процедуре у метод коначних елемената, дефинисање макро коначног елемента и прорачун еквиваленте матрице крутости равне плоче са којом се улази у статичко – динамичку анализу конструкције. Приказана је предност параметарског генерисања набора и дефинисање заменског, једноставног, макро коначног елемента погодног за прорачун ГСП процедуром. Имплементација процедуре потврђује иновацију и унапређење процеса архитектонско – инжењерског пројектовања сложених конструктивних система.

The research subject of the doctoral dissertation is within domain of folded plate structures designing. Because of the load distribution way, this type of construction has very strong interdependence between form and structure. Respectively system geometry has significant impact on structure efficiency. Since structure has simultaneously form and bearing function, this paper has a goal to perceive and apply both, architectural and structural (static – dynamic analysis) demands that structure must fulfill. The multidisciplinary problem approach has considered development of software algorithm for generating of structure, then primitive designing, following with integration of the group supermatrices procedure in finite element method, determination of macro finite element and computing of equivalent stiffness matrices of flat plate which is the main input for static- dynamic structure analysis. The advantage of parametric folded plate generator and defining of simple equivalent macro finite element suitable for GPS analysis is presented. Procedure implementation confirms innovation and improvement of architectural – engineering designing of the complex structural systems.