Στα πλαίσια της παρούσας
εργασίας παρουσιάζεται ένα νέο στοιχείο δοκού –
υποστυλώματος για τη μη γραμμική ανάλυση των κατασκευών.
Το ενεργειακό συναρτησιακό της δυναμικής ενέργειας
γενικεύεται μέσω συντελεστών
Lagrange που
διασφαλίζουν την συμβιβαστότητα, ενώ η ελαχιστοποίησή
του επιτυγχάνεται με
primal –
dual
μεθόδους ελαχιστοποίησης. Αυτή η διαδικασία
παράγει ένα υβριδικού τύπου πεπερασμένο στοιχείο όπου το
μόνο πεδίο που παρεμβάλλεται είναι η γωνία στροφής εντός
του μέλους, με βάση την καμπυλότητα.
Τα εσωτερικά εντατικά μεγέθη υπολογίζονται σε κάθε
σημείο με ολοκλήρωση των τάσεων των διατομών, η οποία
ακολουθεί την στρατηγική της διακριτοποίησης σε ίνες. Η
αντιμετώπιση του προβλήματος λαμβάνει υπόψιν τα πλήρη μη
γεωμετρικά χαρακτηριστικά της θεωρίας μεγάλων
μετακινήσεων και στροφών, χωρίς την επιβολή απλοποιήσεων
στα παραμορφωσιακά μεγέθη. Η αριθμητική επίλυση των μη
γραμμικών εξισώσεων πραγματοποιείται με την ενσωμάτωση
των μεθόδων
Newton
–
Raphson
και
arc
–
length.
Η αποτελεσματικότητα του στοιχείου επαληθεύεται μέσα από
μια διαδικασία συγκριτικής ανάλυσης ως προς διεξοδικά
μελετημένα προβλήματα της διεθνούς βιβλιογραφίας και
γνωστών λογισμικών. Τα αριθμητικά αποτελέσματα
καταδεικνύουν την αδρή διακριτοποίηση που χρειάζεται η
προτεινόμενη μέθοδος σε σχέση με τα στοιχεία δυνάμεων,
εξάγοντας τελικώς αποτελέσματα ίδιας ακρίβειας.