background image

Przykład. Rozwiązanie ramy za pomocą Bezpośredniej 

Metody Przemieszczeń.

Wyznaczyć wykresy sił wewnętrznych

l

l

l

EJ=const

q

q

P

P

background image

dane

P=10kN

q=24kN/m

l =5m

EJ=10 000kNm

2

l

ll

EJ=const

q

q

P

P

background image

Dyskretyzacja układu

q

q

P

P

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

[

]

1

2

3

4

5

6

7

8

T

q

q

q

q

q

q

q

q

q

=

background image

Macierze sztywności elementów - alokacja

Element 1

0        1        8       2

Element 2

8

2        7       3

Element 3

0        3        0       4

Element 4

0        2        0       5

Element 5

0        0        8        6

Element 6

8        6        7         4

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

2

8

1

0

0 1 8 2

4

0

3

0

0 3 0 4

3

7

2

8

8 2 7 3

5

0

2

0

0 2 0 5

background image

Algorytm matlab dane 

geometryczne

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

background image

Wyznaczenie wektora obciążenia

2

2

2

12

2

12

ql

ql

ql

ql

0

3

0

4

2

2

2

12

2

12

ql

ql

ql

ql

0

2

0

5

q

q

P

P

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

S

0

T dla elementów:

0     0     0     0

0     0     0     0

-60  -50  -60   50  

-60  -50  -60   50

0     0     0     0

0     0     0     0

P =

0

50

50

-50

-50

0

10

10

R

T

=[ 0     0    10     0     0     0    10    10]

background image

Algorytm matlab wektor 

obciążeń-dane

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

background image

agregacja

macierzy sztywności układu 

i wektora obciążeń

l

l

l

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

background image

Macierz sztywności układu

2

2

2

2

2

2

2

3

3

3

4

2

6

0

0

0

0

0

12

2

2

6

0

0

0

8

2

6

6

0

0

8

2

6

6

0

4

0

0

0

8

6

0

24

24

48

EJ

EJ

EJ

l

l

l

EJ

EJ

EJ

EJ

l

l

l

l

EJ

EJ

EJ

EJ

l

l

l

l

EJ

EJ

EJ

EJ

l

l

l

l

EJ

l

EJ

EJ

sym

l

l

EJ

EJ

l

l

EJ

l

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

background image

WYNIKI: przemieszczenia

q =

0.0131

0.0118

0.0081

-0.0021

-0.0122

0.0174

0.1126

0.0633

l

l

l

EJ=const

x

x

x

x

x

x

x

y

y

y

y

y

y

1

2

3

4

7

8

6

5

1

5

3

4

2

6

background image

Wyniki : siły przywęzłowe  MATLAB

background image

Wykresy sił wewnętrznych ROBOT – porównanie 

z MATLABEM

siły przywęzłowe 

Ta   Ma   Tb   Mb 

MATLAB

ans =

-0.9895     -0.0000    0.9895   -4.9475

0.5429      8.8879   -0.5429   -6.1734

-45.6830     6.1734  -74.3170   65.4116

-60.7881    -3.9405  -59.2119    0.0000

-19.0105   -82.3555   19.0105  -12.6970

-10.5429   12.6970   10.5429  -65.4116