Lujuuslaskentaa laskijan näkökulmasta

Lujuuslaskenta on yleensä ottaen melko haastava ala. Asialliseen, ammattimaiseen lujuuslaskentaan vaaditaan pitkä koulutus ja työssä oppiminen sekä kalliit ohjelmistot, vaikka tietokoneiden puolesta monet e-urheilijatkin käyttävät tehokkaampia laitteita kuin lujuuslaskennassa yleensä käytetään (toki erittäin suurissa laskentatöissä monenkymmenen koneen klustereitakin voidaan tarvita). On kuitenkin syytä muistaa, että vielä esimerkiksi Apollo -ohjelman aikoihin 1960 -luvulla ihminen lennätettiin kuuhun ja takaisin käytännössä ilman tietokoneiden tai edes taskulaskinten tarjoamaa apua rakenteiden lujuuden laskennassa. Insinöörillä saattoi olla käytettävissään ehkä laskutikku ja mekaaninen laskinkin kynän, paperin, harpin, viivottimen ja splinin lisäksi. Mutkikkaita laskutoimituksia voitiin helpottaa logaritmitaulukoiden avulla.  Laskenta perustui noihin aikoihin pitkälti perusstatiikkaan sekä palkki- laatta- ja kuoriteorian analyyttisiin käsikirjakaavoihin ja taulukkotapauksi...

1-ulotteiset (yleensä 2- tai 3 solmuiset lineaariset ja neliölliset) palkkielementit  ovat käytännöllisiä mallinettaessa palkkikehien yleisiä muodonmuutoksia ja nimellisjännityksiä. Palkkikehien liitokset ovat kuitenkin usein ongelmallisia- ne eivät ole koskaan täysin jäykkiä tai niveliäkään vaan joustavia, ja ne tulisi huomioida joustavilla elementeillä. Nurkkaliitoksissa on yleensä vahva vuorovaikutus liittyvien palkkisolmujen eri vapausasteiden välillä, ja tavallisten jousielementtien käyttö on usein riittämätöntä. Lineaarisellakin alueella tarvittaisiin yleisessä tapauksessa 12x12 -joustomatriisi vastinsolmujen vapausasteiden välillä, mutta tällaisen matriisin muodostaminen ei ole yksinkertaista. Lisäksi ollaan usein kiinnostuneita myös liitoksen paikallisista jännityksistä, jotka riippuvat monimutkaisesti liitosta kuormittavista voimista ja momenteista. Jos tarvitaan liitoksen tarkka jäykkyys ja jännitykset, on elementtimenetelmää sovellettaessa liitosalue syytä mallintaa ...