فرایند مدلسازی در نرم‌افزار OpenSees شامل تحلیل‌های متنوعی است که هر یک به منظور خاصی در مراحل مختلف این فرایند به کار گرفته می‌شوند. این تحلیل‌ها ممکن است شامل مواردی نظیر تحلیل ثقلی (Gravity Analysis)، تحلیل مودال (Eigen Analysis)، تحلیل چرخه‌ای (Cyclic Analysis) و تحلیل‌های پیچیده‌تری مانند تحلیل استاتیکی غیرخطی (PushOver) و تحلیل تاریخچه زمانی (Time History Analysis) باشند.
هر کدام از این تحلیل‌ها نقش مهمی در درک رفتار سازه تحت بارهای مختلف ایفا می‌کنند. به عنوان مثال، تحلیل ثقلی برای بررسی توزیع تنش‌ها و تغییر مکان‌های ناشی از وزن خود سازه استفاده می‌شود، در حالی که تحلیل مودال برای تعیین ویژگی‌های ارتعاشی و مودهای طبیعی سازه به کار می‌رود. تحلیل چرخه‌ای نیز برای ارزیابی رفتار سازه تحت بارهای متناوب و رفت و برگشتی مفید است.
در نهایت، تحلیل‌های پوش آور و دینامیکی به عنوان روش‌های پیشرفته‌تر برای ارزیابی ظرفیت و عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. تحلیل استاتیکی غیرخطی با اعمال بارهای جانبی افزایشی، ظرفیت نهایی و نقاط ضعف سازه را مشخص می‌کند، در حالی که تحلیل تاریخچه زمانی با شبیه‌سازی زلزله‌های واقعی، پاسخ دینامیکی سازه را بررسی می‌نماید.
واگرایی در تحلیل
در مسیر انجام تحلیل‌های پوش آور و دینامیکی، یکی از موانعی که می‌تواند دستیابی به نتایج مطلوب را به تأخیر اندازد، وقوع واگرایی مدل در OpenSees یا همگرا نشدن تحلیل است. واگرایی مدل در اپنسیس ممکن است ناشی از عوامل متعددی باشد که نیازمند بررسی دقیق مدل، پارامترها و تنظیمات نرم‌افزار است. حتی در شرایطی که از صحت مدلسازی اطمینان داریم، تنظیمات صحیح نرم‌افزار برای انجام تحلیل‌ها اهمیت بسیاری دارد.
حل مشکل واگرایی در اپنسیس
برای دستیابی به همگرایی در OpenSees، ممکن است نیاز به تغییراتی در انتخاب گام‌های زمانی، روش انتگرال‌گیری، الگوریتم حل و یا تعداد تکرار در هر گام زمانی باشد تا به نتیجه دلخواه برسیم. این فرایند می‌تواند زمان‌بر و خسته‌کننده باشد. در این میان بهره‌گیری از قابلیت‌های برنامه‌نویسی و در نهایت تولید کدهایی برای حل مشکل واگرایی در OpenSees، می‌تواند بهبود چشمگیری در این فرایند ایجاد کند. این کدها به طور مؤثری مراحل تکراری را خودکار و از انجام دستی آن‌ها توسط کاربر جلوگیری می‌کند و در نتیجه، فرایند دستیابی به همگرایی در اپنسیس را تسریع می‌بخشند.
هدف از این نوشته ارائه‌ی کدهای همگرایی تحلیل‌های چرخه‌ای (Cyclic Analysis)، استاتیکی غیرخطی (PushOver) و دینامیکی (Time History Analysis) به زبان برنامه‌نویسی TCL است تا به کمک آن‌ها، مسیر دستیابی پژوهشگران عزیز به اهداف پژوهشی خود هموارتر شود.
کد همگرایی تحلیل‌های پوش آور و چرخه‌ای در OpenSees
برای دانلود کد همگرایی تحلیل‌های پوش آور و چرخه‌ای در اپنسیس، به لینک زیر مراجعه کنید.
دانلود کد همگرایی تحلیل‌های PushOver و چرخه‌ای در اپنسیس
به منظور حل مشکل واگرایی تحلیل پوش آور و چرخه‌ای در اپنسیس، به توضیحات ارائه شده در ذیل توجه فرمایید. این توضیحات شامل مراحل و نکات لازم برای اعمال تنظیمات و اجرای صحیح تحلیل‌ها در نرم‌افزار OpenSees است. با پیروی از این دستورالعمل‌ها، می‌توانید با بهره‌گیری از قابلیت‌های کد ارائه شده، از وقوع واگرایی در مدل اپنسیس خود جلوگیری کنید.
کاربرد این کد شامل انجام اتوماتیک تحلیل چرخه‌ای و همگرایی تحلیل پوش آور و چرخه‌ای است. این کد به طور خاص برای تنظیمات لازم به منظور دستیابی به همگرایی در تحلیل‌ها طراحی شده‌است. در زیر به ساز و کار کد و نحوه‌ی استفاده از آن پرداخته شده‌است.
ساز و کار کد
- تغییر تست، الگوریتم و گام حرکتی تحلیل تا ایجاد همگرایی در مدل OpenSees
- اعمال اتوماتیک چرخه‌ها
تنظیمات لازم
برای استفاده از این کد در انتهای مدل خود این موارد را تعریف کنید:
الگوی بارگذاری جانبی با دستور pattern:
این دستور برای تعیین نوع بارگذاری جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لیستی با عنوان targetDriftList:
این لیست شامل دریفت متناظر با هر چرخه یا دریفت هدف در تحلیل استاتیکی خطی است.
پارامتر HBuilding (ارتفاع سازه):
اگر این پارامتر برابر واحد (1) باشد، لیست قبلی به جای لیست دریفت به عنوان لیست تغییرمکان‌ها در نظز گرفته می‌شود.
پارامتر roofNode:
این پارامتر مربوط به گرهی است که تغییر مکان آن باید به تغییر مکان هدف برسد.
پارامتر incr:
میزان حرکت در هر گام با توجه به واحد طول در مدل تعیین می‌شود.
پارامتر dof (اختیاری):
این ورودی جهت حرکت سازه را مشخص می‌کند. به طور پیش‌فرض این پارامتر برابر 1 است.
بعد از تعریف این پارامترها، این فایل را سورس کنید : source analyzePush.tcl
با دنبال کردن مراحل یاد شده، می‌توانید به بهبود همگرایی در تحلیل‌های پوش آور و چرخه‌ای در OpenSees دست یابید و مشکل واگرایی را به طور مؤثری حل کنید. این کد به طور خودکار تنظیمات لازم را انجام داده و فرایند تحلیل را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.
کد همگرایی تحلیل تاریخچه زمانی در OpenSees
برای دانلود کد همگرایی تحلیل دینامیکی در اپنسیس، به لینک زیر مراجعه کنید.
دانلود کد همگرایی تحلیل دینامیکی در OpenSees
برای رفع مشکل واگرایی در تحلیل تاریخچه زمانی در نرم‌افزار OpenSees، به راهنمای زیر توجه کنید. این راهنما شامل مراحل و نکات کلیدی برای تنظیمات صحیح و اجرای موفقیت‌آمیز تحلیل تاریخچه زمانی در OpenSees می‌باشد. با استفاده از این دستورالعمل‌ها و کد همگرایی ارائه شده، می‌توانید از بروز مشکلات واگرایی در مدل‌های خود جلوگیری کنید. این دستورالعمل‌ها به شما کمک می‌کند تا با بهره‌گیری از امکانات کد ارائه شده، فرآیند تحلیل را بهبود بخشید و به اهداف پژوهشی خود برسید.
با توجه به اینکه تحلیل‌های دینامیکی در برخی از سازه‌ها به راحتی به همگرایی نمی‌رسند، می‌توان از این کد برای حل مشکل واگرایی در اپنسیس استفاده کرد. الگوریتم مورد استفاده در این کد بسیار قوی بوده و به تجربه نشان داده شده‌است که در اکثر موارد، در صورت وجود امکان همگرایی در سازه، به طور کامل همگرا می‌شود. با این حال، برای برخی موارد استثنا، نیاز به تنظیمات دیگری وجود دارد.
ساز و کار کد
- تغییر تست، الگوریتم و گام زمانی تحلیل تا ایجاد همگرایی در مدل اپنسیس
- برگردادن گام زمانی تحلیل به حالت پیش‌فرض بعد از همگرایی به منظور کاهش زمان تحلیل
تنظیمات لازم
برای استفاده از این کد در انتهای مدل خود این موارد را تعریف کنید:
سری زمانی و الگوی بارگذاری
پارامتر Tmax: کل زمان زلزله
پارامتر dtInput: فاصله زمانی گام های زمانی در سری زمانی
بعد از تعریف این پارامترها، این فایل را سورس کنید : source analyzeGM.tcl
با دنبال کردن مراحل یاد شده، می‌توانید به بهبود همگرایی در تحلیل تاریخچه زمانی در OpenSees دست یابید و مشکل واگرایی را به طور مؤثری حل کنید. این کد به طور خودکار تنظیمات لازم را انجام داده و فرایند تحلیل را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.
یک پاسخ
آموزش های بسیار عالی و کدهای همگرایی تکمیل کننده این آموزش های روان و کاربردی