Son güncelleme: 22.08.2023
Gerçek hayatta hesaplanması neredeyse mümkün olmayan sorunları sonlu elemanlar sayesinde sanal ortamda hesaplayabilmekteyiz. Analiz programları ile gerçek dünya koşullarını hesaplamaya çalışırken durumun koşullarını inceleyerek statik bir durum mu yoksa dinamik bir durum mu ilk olarak buna karar verilir. Analiz programların da arka planda hesaplanacak matematik ifadeler buna göre değişir. Yüklemeler statik kabul edilebilecek kadar yavaş uygulanıyorsa statik analiz gerçekleştirilir. Statik analizde atalet ve sönüm etkileri yoktur. Statik analizde kuvvetin genel denklemi aşağıdaki gibidir. Genellikle statik analizde implicit metot kullanılır.
Eğer yükler zamana bağlı değişiyor ve atalet kuvvetleri önemliyse dinamik analiz gerçekleştirilir. Dinamik analizde kuvvetin genel denklemi aşağıdaki gibidir.
Dinamik analizler hesaplanırken duruma göre implicit veya explicit metot kullanılabilir. Hem doğrusal hem de doğrusal olmayan dinamik problemler için farklı analiz seçenekleri mevcuttur. Doğrusal dinamik analizlerde modal süperposisyon yöntemi kullanılarak hesaplama gerçekleştirilir. Bu direkt hesaplama metotlarına göre oldukça ucuzdur.(hesaplama zaman maliyeti) Statik ve dinamik sistemlerin karşılaştırılması ile ilgili blog yazısı için tıklayınız. Biz bu blog yazımızda doğrusal olmayan dinamik analizlerin implicit veya explicit yaklaşımlarla nasıl çözüldüğüne değineceğiz. Dinamik analizlerde analiz tamamlanması için analiz süresinin belirli aralıklı sürelerdeki değerlerin hesaplanması gerekmektedir. İmplicit ve Explicit metot analizin zaman artışındaki yaklaşım arasındaki farktır.
Implicit (Örtük) Metot
Implicit method hem statik hem de dinamik çözümlerin çözümü için uygundur. Implicit solver kullanıldığında her bir zaman adımındaki global dengeyi yakalayıp yakalamadığı kontrol edilir. Analiz koşulsuz olarak kararlıdır. Her bir zaman artışında yakınsama sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilir. Yakınsama her bir zaman adımında sağlandığı için büyük zaman adımlarında hesaplama gerçekleştirilebilir. Eğer modelde nonlineerlik fazla ise yakınsamanın sağlanması çok zor olabilir. Implicit metot genellikle sınır koşullarının yapı üzerindeki etkilerinin yavaş gerçekleştiği analizlerde kullanılır.
Explicit (Açık) Metot
Dinamik analizleri hesaplamak için geliştirilmiştir fakat yarı statik analizlerde de kullanılmaktadır. Explicit analizler koşullu kararlıdır. Açık analizdeki zaman adımı, bir ses dalgasının bir öğeyi geçmesi için gereken süre daha az olmalıdır. Kullanılabilecek zaman artışı Abaqus solverı tarafından otomatik olarak hesaplanır. Analiz sonucunun yakınsayıp yakınsamadığı ile ilgilenilmez. Çözücü, global dengeyi doğrulamak yerine, dengenin var olduğunu varsayar. Her bir artış çok hızlı hesaplanır fakat zaman adımı çok küçük olduğu için çok fazla zaman adımı gerekebilir. Explicit analizler genellikle çok hızlı gerçekleşen ve nonlinearliğin yüksek olduğu durumlarda kullanılır. Sıklıkla iki otomobilin çarpışması ,balistik patlamalar, düşme testlerinde kullanılır.
Her iki metodun arka planda hesaplamanın nasıl gerçekleştiğini öğrenmek için tıklayınız.
Özet
Hızlıca özetlemek gerekirse: hem İmplicit (örtük) hem de explicit (açık) çözücüler aynı şeyleri çözer. Tek fark, bu yöntemlerin zamanı nasıl artırdığıdır. Teknik olarak, her ikisi de tüm durumlar için aynı sonucu üretmelidir. Sonuçta, aynı sorunu her iki yaklaşımla da analiz edebilirsiniz.
Bu blog yazımızda implicit ve explicit metottun ne olduğu ve kullanım alanları açıklandı. Sizlerde projelerinizde en doğru metotu seçerek hızlı çözümler elde edebilirsiniz. Daha detaylı bilgi için bizim ile iletişime geçebilirsiniz.
