کتاب کامل ترین مرجع کاربردی اپن سیس (OpenSEES) - فروغی مقدم

کتاب کامل ترین مرجع کاربردی اپن سیس (OpenSEES) تألیف مهندس سید محمد جواد فروغی مقدم توسط انتشارات نگارنده دانش به چاپ رسیده است.

OpenSEESیک نرم افزار اجزای محدود است که بر پایه ی زبان برنامه نویسی C++ که یک زبان شیء‌گرا می باشد، نوشته شده است.

کتاب "کامل ترین مرجع کاربردی OpenSEES" مشتمل بر دوازده فصل می باشد: 1- معرفی ساختار OpenSEES  2- دستورات کاربردی Active Tcl/Tk  3- دستورات مدل سازی  4- مدل سازی خرپا  5- مدل سازی قاب دو بعدی  6- مدل سازی قاب سه بعدی  7- مدل سازی برخورد در جرم و فنر  8- ترسیم خط تأثیر  9- تحلیل مقاطع  10- تحلیل تاریخچۀ زمانی  11- مدل سازی یک صفحه  12- مدل سازی حرارتی

 فصل اول پس از معرفی نرم افزار OpenSEES، زبان برنامه نویسی Tcl/Tk که در ارتباط با نرم افزار OpenSEES است، به همراه رابط TclEditor معرفی می گردد.

در فصل دوم دستورات مربوط به Tcl که ممکن است در حین مدل‌سازی نیاز به کاربرد داشته باشند، ارائه می شود.

در فصل سوم ابتدا مراحل مدل سازی به صورت گام به گام تشریح شده و سپس دستورات مورد استفاده در هر گام به طور کامل شرح داده می شود.

در فصل چهارم مدل خرپای دو بعدی صفحه ای و خرپای فضایی سه بعدی در محیط نرم افزار OpenSEES به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

در فصل پنجم ابتدا قاب دو بعدی الاستیک، سپس قاب فولادی و قاب بتنی دو بعدی شرح داده می شود.

در فصل ششم مدل قاب سه بعدی فولادی به همراه مهاربند و هم چنین مدل سه بعدی یک قاب بتنی به همراه دیوار برشی در نظر گرفته شده و کاربر با مدل سازی آن ها در نرم افزار OpenSEES آشنا می شود.

فصل هفتم چگونگی مدل سازی مدل های تک بعدی یک درجه آزادی معرفی و این مدل تحت تحلیل تاریخچه ی زمانی بررسی می گردد.

در فصل هشتم کاربرد حلقه ها در معرفی گره ها، المان ها و بارگذاری آن ها به طور کامل توضیح داده می شود.

در فصل نهم برای تفهیم تحلیل مقاطع، یک تیر یک سر گیردار به صورت غیر خطی مدل سازی می گردد.

فصل دهم چگونگی لینک نرم افزار OpenSEES با نرم افزار MATLAB و همچنین تحریک چند تکیه گاهی که در برخی از سازه ها نظیر پل‌ها حائز اهمیت است، به طور کامل شرح داده می شود.

در فصل یازدهم نحوه ی مدل سازی نشست تکیه گاهی در OpenSEES ارائه می گردد.

و نهایتاً در فصل دوازدهم مدل سازی حرارتی در نرم افزار OpenSEES مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

نرم افزار اپنسیس شامل آرشیو کاملی از المان‌های تیر- ستون، غشایی و فنر ها، برای مقاصد سازه ای و ژئوتکنیکی بوده که در کنار مصالح و مقاطع گوناگون و با استفاده از الگوریتم های تحلیل استاتیکی و دینامیکی خطی و غیرخطی، دست کاربران را برای انواع مختلف مدل سازی باز گذاشته است.

برشی از متن کتاب

فصل اول: معرفی ساختار OpenSEES 4.1 مزایای OpenSEES:

• نرم افزار OpenSEES به عنوان یک نرم افزار قدرتمند در زمینه ی اجزا محدود دارای قابلیت های متعدد در زمینه تحلیل مدل ها به صورت ماکرو و میکرو شناخته شده است. این نرم افزار مزایای زیادی دارد که در زیر به صورت موردی به آنها اشاره شده است:
• سرعت پردازش بالا و اشغال حجم کمی از حافظه ی موقت دستگاه.
• نرم افزار کد باز بوده و دستورات آن قابل تغییر توسط کاربر می باشند.
• حجم بسیار پایین نرم افزار و خروجی های آن که به صورت فایل متنی می باشند.
• نرم افزار رایگان بوده و برای ارائه ی مقاله مناسب می باشد.
• قابلیت مدلسازی به صورت پارامتری که این قابلیت در تحلیل های خاص نظیر تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) بسیار حائز اهمیت است.
• قابلیت انجام انواع مختلف آنالیز، استاتیک استاتیکی و دینامیکی به صورت خطی و غیرخطی.
• توانایی مدل سازی مقاطع مختلف بتنی، فولادی و ترکیبی با جزئیات.
• قابلیت اتصال به نرم افزار MATLA.
• نتایج بسیار قابل قبول در حوزه‌های خطی و غیرخطی.
• پشتیبانی از نرم‌افزار در تالار گفتمان اصلی وابسته به سایت دانشگاه برکلی.

فصل دوم: دستورات کاربردی Active Tcl/Tk

• دستور for

حلقه‌ها از پرکاربرد ترین دستورات کنترلی در اکثر زبان های برنامه نویسی هستند. از حلقه ها می توان برای کاهش حجم دستورات در برنامه نویسی استفاده کرد. ضمن این که در مدل سازی نیز می توان از دستورات حلقه برای معرفی سریع و با دقت بالای مدل های بزرگ و حجیم استفاده کرد. حلقه ی for یکی از ساختارهای تکرار در زبان Tcl است. حلقه ی for نیاز به یک شمارنده، محدودیت و شرط شمارنده، گام افزایشی شمارنده و بدنه ی اصلی دارد. در یک حلقه، دستورات درون بدنه اصلی به تعداد مشخص اجرا می شوند. اولین حلقه با در نظر گرفتن اولین مقدار شمارنده آغاز می‌شود. پس از اجرای دستورات درون بدنه ی اصلی برای یک بار مجدد به حلقه ی اول باز می‌گردد. اگر شمارنده همچنان برقرار باشد، مقدار شمارنده به میزان یک گام افزایشی افزایش یافته و با مقدار جدید شمارنده محتویات بدنه ی اصلی مجدداً اجرا می شوند. این تکرار تا زمانی اجرا می‌شود که شرط شمارنده برقرار باشد و پس از آن حلقه پایان می یابد....... در استفاده از حلقه ی for باید به این نکته توجه داشت که عدد شمارنده ی حلقه نباید به صورت اعشاری وارد شود و هم چنین گام افزایشی نیز باید عددی صحیح و بدون اعشار باشد. اگر برنامه نویس در نظر داشته باشد که گام افزایشی به صورت عدد اعشاری بوده و پارامتر به صورت اعشاری افزایش یابد، می‌تواند در بدنه ی اصلی حلقه یک پارامتر ثانویه ایجاد کرده و پارامتر ثانویه را به صورت کسری از شمارنده حلقه در نظر بگیرد. ......

فهرست

فصل 1: معرفی ساختار OpenSEES فصل 2: دستورات کاربردی Active Tcl/Tk فصل 3: دستورات مدل سازی فصل 4: مدل سازی خرپا فصل 5: مدل سازی قاب دو بعدی فصل 6: مدل سازی قاب سه بعدی فصل 7: مدل سازی برخورد در جرم و فنر فصل 8: ترسیم خط تأثیر فصل 9: تحلیل مقاطع فصل 10: تحلیل تاریخچۀ زمانی فصل 11: مدل سازی یک صفحه فصل 12: مدل سازی حرارتی

مؤلف: مهندس سید محمد جواد فروغی مقدم انتشارات: نگارنده دانش