Η παρούσα εργασία παρουσιάζει έναν τρόπο
εξέτασης της ελαστοπλαστικής συμπεριφοράς επίπεδων πλαισίων υπό αναλογικά
αυξανόμενο φορτίο χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των δυνάμεων. Ο τετραγωνικός
προγραμματισμός δύναται να αποδώσει την απόκριση της κατασκευής μέσω μιας
αλληλουχίας λύσεων, παρουσιάζοντας την ενεργοποίηση ή την αποφόρτιση κάποιας
πλαστικής άρθρωσης σε κάθε βήμα. Στο τέλος παρέχεται τόσο ο φορτικός συντελεστής
κατάρρευσης, όσο και ο μηχανισμός και η κινηματική λύση, είτε η κατασκευή
συμπεριφέρεται ολόνομα είτε όχι.
Ο μαθηματικός
προγραμματισμός είναι ιδανικός για την μοντελοποίηση του
ελαστοπλαστικού προβλήματος. Παρέχει δυνατότητα μελέτης
των ισχυόντων θεωρημάτων και παραγωγής νέων. Επίσης
προσφέρεται για την ανάλυση πρακτικών προβλημάτων.
Η μέθοδος των
δυνάμεων απαιτεί λιγότερο αποθηκευτικό και υπολογιστικό
κόστος από τη μέθοδο των μετακινήσεων. Ο αλγόριθμος
επιλογής στατικής βάσης που παρουσιάζεται, παρέχει
εύκολη γεωμετρική απεικόνιση του προβλήματος.
Η ελαστοπλαστική
μοντελοποίηση σε συνδυασμό με τις συνθήκες
συμπληρωματικότητας οδηγούν σε ένα πρόβλημα παραμετρικού
τετραγωνικού προγραμματισμού. Με τη διαίρεση του
σταδιακά επιβαλλόμενου φορτίου σε τμήματα, ο
τετραγωνικός προγραμματισμός αποδίδει την εκάστοτε
στατική λύση. Ταυτόχρονα, είναι δυνατή και η κινηματική
λύση, καθώς οι συντελεστές Lagrange της βέλτιστης λύσης
αποτελούν τις μεταβολές των πλαστικών στροφών.
Λόγω του μικρού
αριθμού των μεταβλητών, η μέθοδος αποδεικνύεται πολύ
γρήγορη. Αριθμητικές εφαρμογές της μεθόδου (που
προγραμματίζεται σε γλώσσα FORTRAN) καταδεικνύουν την
αποτελεσματικότητά της.
Παρουσιάζεται,
επίσης, ένας έξυπνος τρόπος επίλυσης του ελαστοπλαστικού
προβλήματος στο χαρτί. Η μέθοδος χρησιμοποιεί τις
συνθήκες συμπληρωματικότητας και έναν αλγόριθμο
βελτιστοποίησης για προβλήματα παραμετρικής γραμμικής
συμπληρωματικότητας.