рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Канонічні рівняння методу сил

Канонічні рівняння методу сил - раздел Образование, РОЗРАХУНКИ СТАТИЧНО НЕВИЗНАЧУВАНИХ Додаткові Рівняння Переміщень, Що Виражають Рівність Нулю Переміщень (Лінійни...

Додаткові рівняння переміщень, що виражають рівність нулю переміщень (лінійних чи кутових) у напрямках зайвих невідомих, зручно складати в так званій канонічній формі, тобто за певною закономірністю.

 

Спочатку розглянемо систему, один раз статично невизначувану (рис. 17а). Як зайву невідому виберемо шарнірно-рухому опору В. Тоді, навантаживши основну систему заданим навантаженням і зайвою невідомою силою (рис.17б), прирівняємо до нуля повне переміщення точки В основної системи в напрямі :

 

(2.1)

 

Обчислюючи , застосуємо принцип незалежності дії сил:

де – переміщення від заданого навантаження (рис. 17в);

– переміщення від сили .

Якщо – переміщення в напрямі від сили (рис.17г), то , і рівняння переміщень (2.1) набирає вигляду:

 

(2.2)

 

Це канонічна форма рівняння переміщень для один раз статично невизначуваної системи.

Для системи з двома зайвими зв’язками додаткові рівняння мають вигляд: де – повне переміщення в напрямі від заданого навантаження та зайвих невідомих сил і ; – повне переміщення в напрямі від заданого навантаження та зайвих невідомих сил і .

Виходячи з принципу незалежності дії сил, запишемо переміщення та у вигляді сум переміщень, спричинених окремо кожною з невідомих сил , та заданим навантаженням . Використовуючи вибрані раніше позначення переміщень, знаходимо:

 

(2.3)

 

За аналогією можна записати в канонічній формі рівняння переміщень для будь-якої n разів статично невизначуваної системи:

 

(2.4)

 

Повне переміщення можна визначити як добуток питомого переміщення , спричиненого дією одиничної сили, на відповідну узагальнену силу – .

 

(2.5)

 

Система канонічних рівнянь методу сил для загального випадку навантаження має вигляд:

(2.6)

 

де – кількість зайвих зв'язків (ступінь статичної невизначуваності) системи.

Коефіцієнти рівнянь (2.6) являють собою лінійні зміщення та кути повороту в основній (статично визначуваній) системі від дії сил і моментів , доданих по напрямкам невідомих зусиль. Вільні члени визначають відповідні переміщення, викликані заданим зовнішнім навантаженням.

Коефіцієнти і вільні члени канонічних рівнянь (2.6) обчислюються за допомогою інтегралу Мора, що представляється в загальному випадку формулою[1].

 

(2.7)

 

де складання проводиться по усім дільницям пружної системи.

В прийнятій системі координат (вісь співпадає з віссю стержня, а і – головні центральні осі поперечного перерізу) крутний момент і згинальні моменти і , поздовжня та поперечні сили і є сукупністю проекцій головного вектору і головного моменту сил в довільному перерізі стержня.

При застосуванні графоаналітичних методів для визначення інтегралів Мора (2.7) необхідно мати відповідні епюри від одиничних навантажень , які будують для основної системи навантаженою тільки силами кожною окремо.

Епюри , будують також для основної системи, але від заданого зовнішнього навантаження. Ординати епюр згинальних моментів відкладають з боку стислого волокна.

Для багатопрольотної балки відмінними від нуля внутрішніми зусиллями вважати згинальний момент та поперечну силу.

Для плоскої рами - згинальний момент, поперечну і поздовжню сили.

Згідно з п.1.1, на підставі формули (2.7) знаходимо

 

(2.8)

 

Питомі переміщення, що мають однакові індекси й називаються головними коефіцієнтами канонічних рівнянь, визначають таким чином

 

(2.9)

 

Очевидно, що ці переміщення додатні.

Питомі переміщення, в яких індекси не однакові, називають побічними коефіцієнтами й визначають за формулою

 

(2.10)

 

Вони можуть бути додатними або від’ємними, а також дорівнювати нулю.

На підставі теореми про взаємність переміщень [1].

Плоскопросторові рами являють собою особливий клас стержньових конструкцій, у яких плоска рамна система навантажена силами, діючими в площинах, не співпадаючих з площиною самої рами .

 

 

Очевидно, що при дії сил, перпендикулярних площині рами (рис. 18), відмінними від нуля внутрішніми зусиллями в перерізі рами є

 

 

Якщо ж площина дії зовнішніх сил співпадає з площиною рами, відмінними від нуля є

 

 

Оскільки будь-яке зовнішнє навантаження можна розкласти на дві складові, одна з яких розміщена в площині рами , а інша – в перпендикулярній площині , ці невідомі поділяються на дві самостійні групи і можуть бути визначені незалежно друг від друга.

Таким чином, система канонічних рівнянь (2.6) для плоскопросторової рами в загальному випадку розпадається на дві незалежні системи:

(2.11)

 

Де – невідомі зусилля і моменти, діючі в площинах, ортогональних до площини рами;

– невідомі і моменти, що лежать в площині рами.

В випадку, якщо зовнішнє навантаження є антиплоским , , вільні члени системи (2.11) звертаються в нуль, що призводить до нульових рішень для зусиль в площині рами.

Отже, для плоскопросторових рам, навантажених ортогонально до її площини, ступінь статичної невизначуваності визначається числом додаткових зв'язків, накладених на раму в площині дії зовнішнього навантаження. Відмінними від нуля невідомими є зусилля, що призводять до появи згинальних і крутних моментів в площинах, перпендикулярних площині рами, причому нехтуємо впливом поздовжніх та поперечних сил:

 

(2.12)

 

Значення коефіцієнтів канонічних рівнянь, як показують вирази (2.7), залежать від співвідношення згинальних , та крутної жорсткостей поперечних перерізів стержньової системи та довжин відповідних ділянок стержня.

Якщо рама зібрана з прямолінійних стержнів постійної згинальної і крутної жорсткості, то безпосереднє інтегрування в формулі Мора можна замінити перемноженням епюр по способу Верещагіна (1.8).

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

РОЗРАХУНКИ СТАТИЧНО НЕВИЗНАЧУВАНИХ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... ХАРКIВСЬКИЙ ПОЛIТЕХНIЧНИЙ ІНСТИТУТ... Конохов В І...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Канонічні рівняння методу сил

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

РОЗРАХУНКИ СТАТИЧНО НЕВИЗНАЧУВАНИХ
СТЕРЖНЬОВИХ СИСТЕМ МЕТОДОМ СИЛ”   Навчально-методичний посібник з розділу курсу “Опір матеріалів” для студентів машинобудівних спеціальност

Вступ. 5
1 Енергетичні методи визначення переміщень в стержньових системах 7 1.1 Інтеграл Максвелла – Мора. 7 1.2 Обчислення інтегралів Мора способом перемноження епюр (сп

Контрольні питання. 108
    Вступ Однією з найважливіших задач опору матеріалів є оцінка жорсткості конструкції, тобто ступеня її викривлення під дією силового навантаження, зміще

Інтеграл Максвелла – Мора
Розглянемо довільну плоску стержньову систему (балку, раму, ферму), навантажену заданими зовнішніми силами (рис. 1а).

Перемноження епюр за правилами трапецій і Сімпсона – Карнаухова.
У випадку, коли епюра від зовнішніх навантажень – лінійна (на ділянці відсутнє розподільне навантаження), спосіб Верещагіна можна суттєво сп

Приклади визначення переміщень.
Приклад 1. Для консольної балки, навантаженої силою

Основні поняття та визначення
На рис. 12а наведено шарнірно обперту балку – геометрично незмінювану систему. Всі три реакції

Метод сил
Для визначення зусиль у статично невизначуваних системах додатково до рівнянь статики складають так звані рівняння сумісності деформацій. Насправді, зайві зв’язки обмежують переміщення тих перерізі

Використання властивостей симетрії при виборі основної статично визначуваної системи
Якщо маємо деяку симетричну в геометричному відношенні раму (рис.19а), то її права частина може розглядатися як дзеркальне відображення лівої частини відносно плоскості симетрії.  

Перевірка правильності розрахунків
Побудувавши остаточну епюру моментів для заданої системи, слід зробити перевірку. Спочатку необхідно з'ясувати, чи задовільнені умови рівнов

Приклади розкриття статичної невизначуваності
Приклад 1 Дано:. Визначити: Для шарнірно обпертої балки, навантаженої силою F, побудуват

Порядок виконання завдання.
1. Виписати для заданого варіанту числові дані. В певному масштабі накреслити схему заданої системи з зазначенням її лінійних розмірів і зовнішніх навантажень. 2. Встановити ступінь статич

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги