معرفی نرم افزار opensees
opensees (Open System for Earthquake Engineering Simulation) یک نرم افزار شیءگرا برای کاربردهای شبیه سازی در مهندسی زلزله با استفاده از روش های اجزا محدود است. نرمافزار opensees توسط اعضای دانشگاه کالیفرنیا (PEER center) تهیه و پخش شده است و به صورت رایگان قابل دانلود میباشد. هدف ازتهیه نرمافزار opensees پیشبرد هر چه بیشتر تحقیقات در زمینه مهندسی زلزله میباشد [35].
این نرم افزار توسط زبان برنامه نویسی شیءگرای C++ توسعه داده شده است، همچنین از زبانTCL (Tool Command Language) نیز برای واردکردن دستورات و پروسیجرها توسط کاربراستفاده شده است. مهمترین ویژگی opensees کدباز بودن آن است که از این طریق کاربر میتواند به اصل سیستم نرمافزاری دسترسی داشته باشد. ازطریق تایپ دستورات که به زبان TCL نوشته شدهاند، کاربر میتواند هندسه مدل، بارگذاری، ساختار کمی مواد استفاده شده، روش آنالیز و… را تعریف کند. TCL یک زبان اسکریپتی بر مبنای رشته است که دارای ویژگی های زیر می باشد:
- متغیرها و جایگزینی مقادیر آن ها
- انجام محاسبات ریاضی
- استفاده از ساختارهای شرطی(if , while, for, foreach)
- استفاده از زیربرنامه ها(Procedures )
- ساخت فایل و عملیات بر روی فایل ها
برای استفاده بهینه از زبان برنامه نویسی TCL، باید این زبان با روش اجزا محدود همگرا شود که طبقهبندی زیر پس از این همگرا شدن به دست خواهد آمد:
- مدلسازی (Modeling) : تعریف گره ها، المان ها ، بارگذاری ها ، مواد و قیود.
- آنالیز (Analysis) : مشخص کردن روش آنالیز
- تعیین خروجی ها (Output specification) : انتخاب خروجی ها برای نمایش پس از آنالیز
در openseesواحد خاصی برای تعریف اعداد وجود ندارد، واحد را از اول یک مقدار تعیین می کنیم و مقادیر را بر حسب واحد انتخابی وارد کرده و در انتها تمامی نتایج برنامه بر اساس واحدهای داده شده ارائه می شود.
3-2- امکانات نرم افزار opensees
نرم افزار ذکر شده دارای یک آرشیو کامل از انواع رفتارهای خطی و غیرخطی درخصوص تعریف مصالح، المان های فولادی و بتنی و تعریف المانهای مختلف درخصوص مدل سازی میباشد. بجز عناصری که در آرشیو موجود میباشد، کاربر میتواند بصورت اختیاری نیز نوعی از مواد و مصالح و المان ها را برای مدلسازی خود تعریف کند.
متن کامل فایل در لینک زیر :
نرم افزار opensees قادر به تحلیل انواع مدل های خطی و غیرخطی سازه ای و ژئوتکنیکی می باشد. تحلیل ها بصورت انواع تحلیلهای استاتیکی و دینامیکی در حالت خطی و غیر خطی انجام میشود .
- تحلیل استاتیکی غیر خطی (static pushover Analysis)
- تحلیل استاتیکی سیکلی (static reversed-cyclic Analysis)
- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی (Dynamic time-series Analysis)
- تحلیل مدل سازی تحریک یکنواخت پایه (Uniform-support Exitation)
- تحلیل مدل سازی تحریک چند تایی پایه (Multi support Exitation)
در حالت کلی به عنوان یک معرفی کلی میتوان گفت که تحلیل استاتیکی به فرم ku=R بدون ماتریس جرم و میرایی مطرح میشود و حل این مسأله خود به تنهایی تحلیل استاتیکی را انجام میدهد.
آنالیزهای وابسته به زمان به دو صورت مطرح میشوند، نوع اول آنالیز وابسته به زمان باگام ثابت است و نوع دوم آنالیز وابسته به زمان با گام زمانی متغیر است. نرم افزار opensees قادر به مدلسازی انواع قسمت های یک المان سازه ای میباشد. میتوان گفت نرمافزار فوق تمام قسمتهای یک قالب سازه از هر نوعی با هر مصالحی را مدل میکند. میلگردهای موجود در سطح مقطع یک عنصر، بتن اطراف میلگردها با پوشش حداقل و حداکثر، خستگی در المان ها تحت اثر هر نوع بارگذاری، رفتار هیسترزیسی بصورت منحنی نیرو- تغییرمکان، گسیختگی برشی، گسیختگی محوری، کاهش مقاومت و نزول سختی تحت اثر بارهای سیکلی، اندرکنش خاک و سازه و … از جمله مسائلی هستند که نرمافزار قادر به مدل کردن و تحلیل آنها میباشد