در این بخش از آموزش اپنسیس قصد داریم دستورات مهم در تحلیل های اپنسیس را توضیح دهیم. این دستورات برای تحلیل های غیرخطی و خطی در OpenSees بسیار پرکاربرد هستند. تحلیل هایی مانند تحلیل ثقلی، پوش آور، تاریخچه زمانی و … .
دستور constraints
دستگاه معادلات شکل بالا را در نظر بگیرید. آنهایی که دایره دارند مجهولند. همانطور که مشاهده می شود مجهولات و معلومات در هر دو سمت معادلات حضور دارند و موجب می شوند، این دستگاه قابل حل نباشد. برای حل این مشکل می توان همه مجهولات را سمت چپ و معلومات را سمت راست قرار داد. برای این منظور باید با روشی مجهولات سمت را که ناشی از قیدهای تکیه گاهی اند حذف کرد. دستور Constraints، روش های برخورد با قیدهای تکیه گاهی در OpenSees را مشخص می کند. در اجزای محدود روش های متفاوتی ارائه شده که یکی از آن ها حذف سطر و ستون مرتبط با درجات آزادی دارای قید تکیه گاهی است که در اپنسیس با plain تعریف می شود.
لطفا توجه داشته باشید که دستور Plain در اپنسیس در همه شرایط قابل استفاده نیست و با بعضی از قیدهای چندنقطه ای (multi-point constraints) سازگار نیست که در این شرایط می توانید از دستورات دیگری مانند Transformation استفاده کنید.
دستور system
معمولا تعداد زیادی از درایه های ماتریس سختی صفر است. برای اینکه فضای کم تری از حافظه رایانه اشغال شود می توان برای حل دستگاه از ذخیره بعضی درایه های صفر صرف نظر کرد تا روش ذخیره سازی بهینه شود. یکی از کارهایی که دستور system در اپنسیس بر عهده دارد، نحوه ذخیره سازی ماتریس سختی است. به عنوان مثال BandGeneral صرفا نواری که خارج از آن نوار همه اعداد صفرند را ذخیره می کند.
از طرف دیگر دستور FullGeneral در OpenSees همه ماتریس سختی را ذخیره می کند، بنابراین توصیه می شود که هرگز از این دستور استفاده نکنیم مگر در شرایطی خاص مانند حالتی که نیاز داشته باشیم ماتریس سختی کل سیستم را از اپنسیس دریافت کنیم.
دستور numberer
برای حل دستگاه معادلات حاکم بر سازه درجات آزادی شماره گذاری می شوند. نحوه شماره گذاری در چینش اعداد در ماتریس سختی اثر می گذارد. مثلا اگر شماره گذاری طوری باشد که درجه آزادی اول و آخر بر هم اثرگذار باشند، موجب می شود درایه ای که در شکل پایین با دایره قرمز نمایش داده شده غیر صفر باشد و عملا بعضی روش های ذخیره سازی بهینه که در قسمت قبل توضیح داده شد بی اثر می شوند. نحوه شماره گذاری درجات آزادی در اپنسیس با دستور numberer انجام می شود. دستور Plain در OpenSees درجات آزادی را به ترتیب تعریف گره ها شماره گذاری می کند و روش بهینه ای محسوب نمی شود.
دستور algorithm
این دستور نحوه حل دستگاه معادلات حاکم بر سیستم را مشخص می کند. در صورتی که تحلیل در اپنسیس واگرا شود یکی از مهم ترین دستوراتی که باید تغییر کند دستور الگوریتم است. با وجود اینکه نمی توان برای همه سازه ها و همه تحلیل ها نسخه یکسانی پیچید، اما مطابق تجربه نویسنده، به طور کلی دستور KrylovNewton یکی از بهترین الگوریتم ها از نظر همگرایی محسوب می شود.
دستور test
این دستور معیار رسیدن به همگرایی را مشخص می کند. هرچه تلورانس در این دستور کوچک تر باشد، دقت بالاتر و همگرایی سخت تر است. همچنین افزایش تعداد تکرار روی همگرایی تاثیر مثبت می گذارد اما سرعت تحلیل را ممکن است پایین آورد. در صورتی که تحلیل در اپنسیس واگرا شود بهتر است که انواع تست ها را امتحان کرد. مطابق تجربه نویسنده، برای تست NormDispIncr برای اغلب سازه ها همگرایی مناسبی دارد و از طرف دیگر تست NormUnbalance معمولا همگرایی را مشکل می کند. گرچه این یک قانون کلی نیست و هر مدل نسبت به مدل دیگر و هر تحلیل نسبت به تحلی دیگر می تواند متفاوت باشد. شما می توانید با امتحان کردن دستورات system و algorithm و test مناسب ترین دستورات را از نظر همگرایی و سرعت تحلیل برای مدل OpenSees خود پیدا کنید
