www.gruparectan.com
Strona :1
UWAGA!!!: Projekt ma charakter edukacyjny, s
łuży jedynie jako wzorzec.
Zach
ęcamy do przeanalizowania tego wydruku i oddania na zajęciach własnoręcznie wykonanego projektu.
Nie odpowiadamy za niew
łaściwe wykorzystywanie tego wydruku.
1. Metor
Dla danego uk
ładu wyznaczyć MTN metodą przemieszczeń
Rys. Schemat konstrukcji
.................................................................................................................................................................
2. Ustalenie stopnia kinematycznej niewyznaczalno
ści układu
W
ęzły o nieznanych obrotach :
Przemieszczenia nieznane :
uk
ład jest : 3 krotnie kinematycznie niewyznaczalny
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :2
ϕ = węzły - podporowe - przeguby
3. Przyj
ęcie układu podstawowego
Wsp
ółrzędne węzłów do obliczenia zależności kątowych łańcucha kinematycznego
W
ęzeł 0 x=[0.000]m , y=[0.000]m
W
ęzeł 1 x=[0.000]m , y=[4.000]m
W
ęzeł 2 x=[4.000]m , y=[0.000]m
W
ęzeł 3 x=[6.000]m , y=[4.000]m
W
ęzeł 4 x=[8.000]m , y=[0.000]m
.................................................................................................................................................................
Uk
ład równań kanonicznych
.................................................................................................................................................................
z uwagi na uog
ólnienie wzoru współczynniki wyrazów wolnych nazywać będziemy w dalszej części jako 'b'
Rys. Układ podstawowy metody przemieszczeń
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :3
.................................................................................................................................................................
4. Obliczenie zale
żności kątowych obrotu cięciw prętów układu potrzebnych
do wyznaczenia macierzy sztywno
ści dla stanu Stan z3 Δ=1
Wystarczaj
ące do obliczeń łańcuchy kinematyczne
łańcuch : 1-0 : 0-2 : 2-3 :
łańcuch : 1-0 : 0-2 : 2-4 :
łańcuch : 3-2 : 2-4 :
łańcuch : 3-2 : 2-0 : 0-1 :
łańcuch : 4-2 : 2-3 :
łańcuch : 4-2 : 2-0 : 0-1 :
Wybieram w
ęzeł przesuwany 0
Z węzłem tym powiązany jest pręt 0-1
Przyjmuję przesuw cięciwy pręta o Δ =1 jednostek - znak przyjęto w odniesieniu do pręta
jest to wektor prostopadły do cięciwy pręta. Jego rzut na oś X ( lub oś Y w zależności od kierunku
przesunięcia) będzie miał wartość jednostkową. Wartość można obliczyć dzieląc wartość jednostkową
przez sin kąta pręta
węzeł powiązany z tym prętem przesunie się wtedy o wartość jednostkową
K
ąt obrotu cięciwy pręta wyniesie Ψ =0.25 jednostek
Przyj
ęte przemieszczenie i kąt podstawiam do łańcuchów kinematycznych, jako wiadome
.................................................................................................................................................................
Łańcuch obliczany : 1-0 : 0-2 : 2-3 :
Po obliczeniu r
ównania
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :4
.................................................................................................................................................................
Łańcuch obliczany : 3-2 : 2-4 :
Po obliczeniu r
ównania
Rys. Łańcuch kinematyczny Stan z3 Δ=1
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
5. Stan z1
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :5
Rys. Stan z1
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
6. Stan z2
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :6
Rys. Stan z2
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
7. Stan z3
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :7
Rys. Stan z3
.................................................................................................................................................................
8. Stan P
q pr
ęt =0-1
P pr
ęt =0-2
q pr
ęt =2-4
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :8
Rys. Stan P
.................................................................................................................................................................
9. Wsp
ółczynniki Macierzy Sztywności i Wyrazów Wolnych
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :9
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Suma współczynników od przesunięcia jest pokazana ze znakiem przeciwnym. Tak podstawiane są do
macierzy. Składniki sumowania pokazane są ze znakami takimi jak na wykresach.
Dla typowego zadania o dwóch węzłach i jednym przesuwie zapis wygląda jak powyżej.
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Uk
ład równań kanonicznych
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :10
Po rozwi
ązaniu układu otrzymano :
10. Obliczenie Moment
ów przywęzłowych
zgodnie ze wzorem :
............................................................................................................................................................... ..
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :11
Rys. Wykres M
.................................................................................................................................................................
11. Obliczenie Si
ł Tnących
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :12
Rys. Siły Tnące 0-1
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :13
Rys. Siły Tnące 0-2
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :14
Rys. Siły Tnące 2-3
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :15
Rys. Siły Tnące 2-4
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :16
Rys. Wykres T
.................................................................................................................................................................
12. Obliczenie si
ł Normalnych
Aby W
ęzeł był w równowadze to suma jego składowych sił i reakcji rzutowana na oś X i oś Y musi być równa zero
to suma si
ł prętowych rzutowana na oś X w Węźle
to suma reakcji podporowych rzutowana na o
ś X w Węźle - jeżeli istnieje
to suma odzia
ływania zewnętrznego rzutowana na oś X w Węźle - jeżeli jest przyłożona
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :17
to suma si
ł prętowych rzutowana na oś Y w Węźle
to suma reakcji podporowych rzutowana na o
ś Y w Węźle - jeżeli istnieje
to suma odzia
ływania zewnętrznego rzutowana na oś Y w Węźle - jeżeli jest przyłożona
.................................................................................................................................................................
Obliczenia rozpoczynamy od W
ęzła, dla którego liczba niewiadomych sił w Prętach jest najmniejsza i wynosi
maksymalnie 2
W r
ównaniach dla uproszczenia zapisu szukane pręty przyjmiemy, jako A i B
.......................................................................................................................................... .......................
Wybrano W
ęzeł =4
Rzutowanie na o
ś X
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :18
Rzutowanie na o
ś Y
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Wybrano W
ęzeł =0
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :19
Rzutowanie na o
ś X
Rzutowanie na o
ś Y
Uk
ład równań
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Wybrano W
ęzeł =2
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :20
Rzutowanie na o
ś X
Rzutowanie na o
ś Y
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :21
.................................................................................................................................................................
Rys. Wykres N
.................................................................................................................................................................
13. Obliczenie Reakcji Podporowych
Aby W
ęzeł był w równowadze to suma jego składowych sił i reakcji rzutowana na oś X i oś Y musi być równa zero
to suma si
ł prętowych rzutowana na oś X w Węźle
to suma reakcji podporowych rzutowana na o
ś X w Węźle - jeżeli jest istnieje
to suma odzia
ływania zewnętrznego rzutowana na oś X w Węźle - jeżeli jest przyłożona
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :22
to suma si
ł prętowych rzutowana na oś Y w Węźle
to suma reakcji podporowych rzutowana na o
ś Y w Węźle - jeżeli jest istnieje
to suma odzia
ływania zewnętrznego rzutowana na oś Y w Węźle - jeżeli jest przyłożona
.................................................................................................................................................................
W r
ównaniach dla uproszczenia zapisu szukane reakcje przyjmiemy, jako A i B
............................................................................................................................................... ..................
Wybrano W
ęzeł =1
Rzutowanie na o
ś X
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :23
Rzutowanie na o
ś Y
Uk
ład równań
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Wybrano W
ęzeł =3
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :24
Rzutowanie na o
ś X
Rzutowanie na o
ś Y
Uk
ład równań
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Wybrano W
ęzeł =4
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :25
Rzutowanie na o
ś X
Rzutowanie na o
ś Y
r
ównanie
lub r
ównanie
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :26
.................................................................................................................................................................
Rys. Reakcje podporowe
.................................................................................................................................................................
14. Sprawdzenie Reakcji Podporowych - Moment
Sprawdzenia poprawno
ści wyznaczenia reakcji podporowych dokonamy w punkcie [-1;-1] w naszym układzie XY
(Punkt musi by
ć tak dobrany, aby wszystkie siły i reakcje brały udział w obliczaniu Sumy Momentów )
W punkcie tym Suma Moment
ów od wszystkich sił i reakcji powinna wynosić M=0
suma wszystkich moment
ów od składowych reakcji i obciążeń siłowych w punkcie, w którym Moment = 0
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :27
15. Sprawdzenie Reakcji Podporowych Rzut X
16. Sprawdzenie Reakcji Podporowych Rzut Y
C:\Users\teddy\Desktop\marcinstolp16270.docx
Strona :28
17. Ocena Wynik
ów Obliczeń
Z uwagi na spe
łnione warunki :
Ocena : obliczenia prawid
łowe
.................................................................................................................................................................
Wydruk Metor
Copyright
© 2014 Grupa Rectan
www.gruparectan.com