Programın İşlem Dosyaları

Aşağıda FEMMAS-NL programına ait dosyalar sırasıyla verilmekte ve önemli olan bazı kodlamalar açıklanmaktadır. Programın kullanıcı tarafından çalıştırılmasıyla ilgili klavuz EK-2’de verilmektedir. Program dosyalarının kodları Ek-3’te verilmektedir. Dosyaların çalışma düzeni aşağıdaki gibidir;

Şekil 2.11. FEMMAS-NL program dosyalarının genel çalışma düzeni a) Femmas.m dosyası

Bu dosya programa ait seçeneklerin bulunduğu kavşak niteliğindeki dosyadır. Dosya çalıştırıldığında kullanıcıya çeşitli seçenekler sunmaktadır. Bunlar; 1- Yeni bir analiz başlat, 2- Analiz yap, 3- Sonuçları al, 4- Çıkış yap.

Analiz yap seçeneği seçildiğinde program set_up.m dosyasını çalıştırmaktadır. Analiz yap seçeneği seçildiğinde program run.m dosyasını çalıştırmaktadır. Sonuçları al seçeneği seçildiğinde ise program get_results.m dosyasını çalıştırmaktadır.

Femmas.m set_up.m run.m get_results.m Lusas_data_file.m constants_initials.m global_matrix.m element_stiffness_matrix.m strains.m Fint_assemble.m Plot_fig.m graphics.m

b) Veri düzenleme dosyası (set_up.m)

FEMMAS-NL programı ile yapısal model oluşturulma safhasında küçük modellerde matrisler yardımıyla veriler elle girilebilmektedir. Fakat analizi yapıacak olan model büyük olduğunda FEMMAS-NL programı veri olarak LUSAS programından elde edilen verileri kullanma özelliğine de sahiptir. LUSAS programının veri dosyası incelendiğinde gerek eleman numaraları ve gerekse düğüm noktası numaralarının ardışık sayılardan oluşmadığı görülmektedir. Bu verilerin kodun temelini oluşturan döngüsel yapıya uyarlamak gerçekten yapılması en zor işlerden biridir. Bu sebeple, esas analizin yapılmasından evvel söz konusu verilerin öncelikle düzenlenmesi gerekmektedir. İşte bu dosya yardımıyla LUSAS programından elde edilen veriler FEMMAS-NL programının yapısına uyarlanmaktadır. Yani, eleman ve düğüm noktası numaralarına ardışık sayılar verilerek yeniden düzenlenmektedir. Bu dosyada ayrıca analizi yapılacak olan modele ait olacak program klasörünün içinde bir alt klasör açılmakta, bu alt klasörün içerisine yeniden düzenlenmiş olan verilerin bulunduğu bir dosyayı kaydedilmektedir.

Bu dosyada düğüm noktalarının koordinatları, elemanları teşkil eden düğüm noktaları düzeni, yüklerin ve mesnetlerin bulunduğu düğüm noktaları, doğrusal ve doğrusal olmayan malzeme özellikleri ile doğrusal olmayan analiz ile ilgili çeşitli ayarlamalar yapılmaktadır. LUSAS programındaki modellemelerden elde edilen veriler “lusas.dat” dosyasından veri giriş dosyasına yerleştirilerek kodun yorumlayabileceği hale getirilmektedir.

c) Esas işlem dosyası (run.m)

Diğer alt dosyaların bağlandığı ana dosyadır. Bu dosyada, analizlerde kullanılan Newton Raphson iterasyonlarının ana döngüleri oluşturulmuştur.

d) Sabit ve İlk Değerler Dosyası (constants_initials.m)

Programın temelini matrisler oluşturmaktadır. Bu sebepten dolayı düğüm noktalarının yapmış olduğu deplasman miktarları, gerilmeler, şekil değiştirmeler, iç ve dış kuvvetler genellikle matris formunda saklanmaktadır. Matrislerin boyutlarını programa tanıtmak amacıyla ve program akışında sabit değerlerin toplu olarak görülmesi amacıyla bu tür bir dosya programa eklenmiştir.

Ayrıca modellerde bir düğüm noktası birden fazla elemana ait olup ortak olarak kullanılabilmektedir. LUSAS’ta yapılan analizler ve kontroller neticesinde bu ortak düğüm noktalarında bulunan gerilme değerlerinin ortalamasının alınarak hesaplandığı görülmüştür.

Bu sebepten dolayı bu dosyada bu şekilde bir ortak düğüm noktası matrisi oluşturulmaktadır. Ortak düğüm noktası matrisinde düğüm noktası sayısı kadar satır ve iki sütun yer almaktadır. Birinci sütunda düğüm noktası numaraları yer almaktadır. İkinci sütunda ise düğüm noktası dağılım matrisinde o düğüm noktasının kaç sefer kullanıldığı hesaplanarak yazılır.

e) Eleman Rijitlik ve Sistem Rijitlik Dosyaları

Eleman rijitlik dosyası, her elemana ait olan verilerin değerlendirilip ayrı ayrı eleman rijitlik matrislerinin çıkarıldığı dosyadır (element_stiffness_matrix.m). Sistem rijitlik dosyası ise çıkarılmış olan eleman rijitlik matrislerinin adreslenerek üzerine yazıldığı sistem rijitlik matrisinin bulunduğu dosyadır (global_matrix.m)

f) Plastik Malzeme Matrisi Dosyası (gradient.m)

Doğrusal olmayan elastik ötesi analizlerin en önemli aşamalarından biri hiç şüphesiz ki plastik malzeme matrisinin oluşturulmasıdır. Eğer, hesaplanan gerilme değerleri söz konusu plastisite kriterine uygulandığında plastik bölgede kalıyorsa bir önceki adımda hesaplanan plastik gerilme değerleri dikkate alınmaktadır. Aşağıda plastik malzeme matrisinin formülü verilmektedir.

(2.17)

Burada h pekleşme katsayısını temsil etmektedir. Kodlanan programın öncelikli hedefleri arasında pekleşme veya yumuşama dikkate alınmamaktadır. Bu sebeple bu değer sıfır olarak kabul edilmektedir.

g) Gerilme ve Şekil Değiştirme Dosyası (strain.m)

Bu dosyada her düğüm noktasına ve her integrasyon noktasına ait şekil değiştirme (∆ε) ve gerilme değişimleri (∆σ) hesaplanarak ilgili matrislere işlenmektedir.

Gerilme matrisinde her düğüm noktası ve her integasyon noktası için kriter kontrolü yapılmaktadır. Bilindiği üzere düğüm noktasındaki gerilmeler kullanılarak oluşturulan fonksiyon sıfırdan büyük olduğunda nokta plastikleşmiştir denmektedir. Gerilme-şekil

değiştirme dosyasında hesaplanan sadece o adımdaki elastik ve plastik gerilmeler ile deformasyon değişimleridir. Bu dosyada düğüm noktasının plastikleşip plastikleşmediğine karar verilerek t+∆t anındaki toplam gerilme ve şekil değiştirmeler hesaplanmaktadır.

h) İç Kuvvet Dosyası (Fint_assemble.m)

Dengenin sağlanabilmesi için iç kuvvetlerle dış kuvvetlerin dengede olması gerekmektedir. Burada her düğüm noktasında iç kuvvet aşağıdaki formülle hesap edilmektedir.

(2.18)

Ayrıca mesnet noktalarına gelen düğüm noktalarında eğer mesnetler ankastre alınmış ise o noktadaki iç kuvvet sıfırlanmaktadır.

2.2.3. FEMMAS-NL ile İki Boyutlu Yığma Bir Duvarın Doğrusal Olmayan