มุม Microfeap
ตอนที่ 3
Technical Terms ที่ควรรู้ในการจำลองโครงสร้าง
เขียน 26/11/45

  • Coordinate System... คือ...ระบบพิกัดฉากอ้างอิงทั่วไป ซึ่งใน P1 จะเป็นระบบ 2 มิติ ได้แก่ ระบบ x- y โดยระบบที่ใช้จะมี 2 ระบบ ดังนี้
    • ระบบ Global...> เป็นระบบพิกัดฉากหลักที่ใช้ในการอ้างอิงข้อมูลของโครงสร้างจำลอง เช่น ข้อมูล Coordinate และ Load ของ Node ต่างๆ หรือ ค่า Reactions ที่ Supports เป็นต้น ดังรูปที่ 2
    • ระบบ Local.....> เป็นแกนพิกัดฉากของแต่ละชิ้นส่วน โดยมีจุด Origin อยู่ที่ Start_Node และทิศทางแกน x จะวางตัวไปตามแนวแกนสะเทินของชิ้นส่วน ทิศทางแกน y เป็นไปตามกฎมือขวา การกำหนดจุด Start_Node หรือ End_Node จะระบุในส่วนของ Element Connectivity ดังรูปที่ 1


    รูปที่ 1 แสดงทิศทางของระบบ Local x-y ในชิ้นส่วน

  • Node (Joint)...คือ...จุดใดๆ ที่เราต้องการทราบค่าพฤติกรรมของ Displacement เช่น ค่าการเซ (Sway), ค่าการโก่งตัว (Vercial Deflection) หรือค่าการหมุน (Rotation) ของ Joint เป็นต้น
  • Element (Member)...คือ...ชิ้นส่วนย่อยๆ ในโครงสร้างจำลอง ซึ่งอาจเป็นชิ้นส่วนของ Truss, Beam, Column หรือ Bracing เป็นต้น โดยแต่ละ Element จะประกอบด้วย 2 Nodes คือ Node ต้น (Start_Node) และ Node ปลาย (End_Node)
  • Element Connectivity...เป็นการลำดับการเชื่อมโยงของ Element ว่าเชื่อมจาก Nodes ไหน (Start_node) ไปไหน (End_node) โดยวิศวกรมีอิสระในการป้อน ดังรูปที่ 2 ตัวอย่าง เช่น
      Element ชิ้นที่ 1 เชื่อมจาก Node 1 ไป Node 3
      Element ชิ้นที่ 6 เชื่อมจาก Node 5 ไป Node 6 เป็นต้น
      (...ขอให้สังเกตุว่าการกำหนด Element Connectivity นี้ จะเป็นการระบุทิศทางของ Local Coordinate System ด้วย...)

รูปที่ 2 รูปโครงสร้างจำลองแสดง Nodes, Elements และแกน Global System

  • Degree-Of-Freedom (DOF)...คือ...ตัวแปรอิสระที่มีได้ในแต่ละ Node ชนิดของ DOF ในปัญหาโครงสร้างทั่วไปจะมี 2 ชนิด คือ ชนิดที่แทนการย้ายตำแหน่งของ Node แต่ไม่มีการหมุน (Translation DOF) และชนิดซึ่งแทนการหมุนของ Node แต่ไม่มีการย้ายตำแหน่ง (Rotational DOF) จำนวน DOF ของ Node จะขึ้นกับชนิดและมิติของโครงสร้าง
  • Boundary Condition...เป็นการระบุสถานะของ DOF แต่ละตัวที่จุดยึดของโครงสร้างจำลอง ซึ่งมี 2 แบบ คือ ถ้า DOF แบบเคลื่อนที่ไม่ได้ จะระบุ Locked DOF และ DOF แบบเคลื่อนที่ได้ จะระบุเป็น Free DOF ตัวอย่างเช่น
      • รูป (a) Fixed support...> การเคลื่อนที่ตามแนวแกน x และ y รวมทั้ง Rotation จะกำหนดเป็น Locked
      • รูป (c) Roller support..> การเคลื่อนที่ตามแนวแกน x เป็น Free, ตามแกน y เป็น Locked และ Rotation เป็น Free

รูปที่ 3 การกำหนด Boundary Conditions ของ Supports