background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

61

Rys.1. 

i

j

r

k

i

j

r

k

v

i

v

r

v

k

v

j

u

i

u

r

u

k

u

j

i

j

r

k

x

y

x

y

x

y

a

b

a/2

b/2

e

geometria elemenu w układzie

lokalnym

e

dodatnie zwroty przemieszczeń

węzłów elementu "e"

v

j

,

r

i

(e)

v

k

,

r

i

(e)

v

r

,

r

i

(e)

u

j

,

r

i

(e)

u

k

,

r

i

(e)

u

r

,

r

i

(e)

u

i

,

r

i

(e)

v

i

,

r

i

(e)

e

dodatnie zwroty sił węzłowych w

elemencie "e"

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

62

Przyjmujemy przybliżenie funkcji przemieszczeń w obszarze całego elementu w  postaci: 
 

               

y

x

y

x

y

x

u

+

+

+

=

4

3

2

1

)

,

(

α

α

α

α

 

               

y

x

y

x

y

x

v

+

+

+

=

4

3

2

1

)

,

(

β

β

β

β

 

 
Powyższe równania można zapisać 
 
 

   

[ ]

  

(a) 

[

]

{ }

α

y)

A(x,

U

=

=

=

4

3

2

1

4

3

2

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

β

β

β

β

α

α

α

α

y

x

y

x

y

x

y

x

)

y

,

x

(

v

)

y

,

x

(

u

 
Współczynniki 

i

α

oraz 

i

β

dobieramy tak aby w węzłach elementu wartości funkcji [U] były równe 

przemieszczeniom tych węzłów 
 
               

 

{ }

{

}

T

r

r

k

k

j

j

i

i

v

u

v

u

v

u

v

u

u

=

 
podstawiając współrzędne węzłów elementu w odpowiednim układzie współrzędnych otrzymamy: 
 
 

               

 

{ }

[ ]

{ }

α

β

β

β

β

α

α

α

α

Φ

=

=

4

3

2

1

4

3

2

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

r

r

r

r

r

r

r

r

k

k

k

k

k

k

k

k

j

j

j

j

j

j

j

j

i

i

i

i

i

i

i

i

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

u

 
 
Rozwiązując powyższy układ równań otrzymamy: 
 
               

 

 

{ }

[ ]

{ }

u

Φ

=

−1

α

 

 
Podstawiając otrzymane rozwiązanie do (a) otrzymamy: 
 
 

               

 

 

[ ]

[

] [ ]

{ }

[ ]

{ }

u

N

u

y

x

A

y

x

v

y

x

u

U

=

Φ

=

=

−1

)

,

(

)

,

(

)

,

(

 
 
Macierz 

[N]

 można zapisać w postaci: 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

63

 

 

 

[ ]

 

=

=

r

k

j

i

r

k

j

i

r

r

k

k

j

j

i

i

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

N

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

 
gdzie funkcje typu 

 nazywane funkcjami kształtu

 można przedstawić w postaci: 

l

n

 

)

2

1

(

)

2

1

(

4

1

b

y

a

x

n

i

=

)

2

1

(

)

2

1

(

4

1

b

y

a

x

n

j

+

=

)

2

1

(

)

2

1

(

4

1

b

y

a

x

n

k

+

=

)

2

1

(

)

2

1

(

4

1

b

y

a

x

n

r

+

+

=

 
Dla płaskiego zadania równania geometryczne można zapisać: 

 

{ }

[ ]

[ ] [ ]

{ }

u

B

N

x

y

y

x

y

x

v

y

x

u

x

y

y

x

U

x

y

y

x

x

v

y

u

y

v

x

u

y

x

=

=

=

=

+

=

=

0

0

)

,

(

)

,

(

0

0

0

0

γ

ε

ε

ε

 (1) 

gdzie: 

[ ]

=

x

n

y

n

x

n

y

n

x

n

y

n

x

n

y

n

y

n

y

n

y

n

y

n

x

n

x

n

x

n

x

n

B

r

r

k

k

j

j

i

i

r

k

j

i

r

k

j

i

0

0

0

0

0

0

0

0

 

 
Wykonując różniczkowanie oraz przyjmując dodatkowo oznaczenia: 

 

)

2

1

(

2

1

b

y

a

a

=

 

)

2

1

(

2

1

a

x

b

b

=

 

)

2

1

(

2

1

a

x

b

c

+

=

 

)

2

1

(

2

1

b

y

a

d

+

=

 

macierz [B] możemy zapisać w postaci: 

 
 

[ ]

=

d

c

d

b

a

c

a

b

c

b

c

b

d

d

a

a

B

0

0

0

0

0

0

0

0

 

 
 

 
W płaskim stanie naprężenia macierz sprężystości ma postać: 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

64

[ ]

=

2

1

0

0

0

1

0

1

)

1

(

2

ν

ν

ν

ν

E

D

 

a prawo Hooke’a: 

 

{ }

[ ]

{ }

[ ] [ ]

{ }

u

B

D

D

=

=

ε

σ

 

   (3) 

 

 
 
Zgodnie z zasadą prac przygotowanych przy przygotowanych (wirtualnych) przemieszczeniach mamy: 
 

PRACA SIŁ WEWNĘTRZNYCH NA WIRTUALNYCH PRZEMIESZCZENIACH = PRACY SIŁ ZEWNĘTRZNYCH NA TYCH 

PRZEMIESZCZENIACH 

           

 

czyli  

 

         

 

 

 

 

z

w

L

L

=

 

Dowolne lecz zgodne z warunkami kinematycznymi układu przemieszczenie przygotowane (wirtualne) 

{

 wywołuje 

w ustroju: 

}

Uˆ

1) przemieszczenie dowolnego punktu elementu równe: 
 
 

         

 

 

 

 

 

{ } [ ]

{ }

U

N

U

ˆ

~

=

 

  (4) 

2) odkształcenie w dowolnym punkcie elementu równe: 
 
 

         

 

 

 

 

 

{ }

[ ]

{ }

U

B

ˆ

~

=

ε

 

  (5) 

Przyjmując teraz oznaczenia w postaci: 
 
a) wektor sił masowych w elemencie w postaci 
 

         

 

 

 

 

 

{ }

{

}

T

y

x

M

f

ρ

ρ

=

 

b) wektor obciążeń powierzchniowych rozłożonych na powierzchni o długości od punktu 

α do punktu β i szerokości 

równej grubości elementu t w postaci  

 
 

         

 

 

 

 

{ }

{

}

T

y

x

S

p

p

f

β

α

β

α

=

 

 
c) wektor obciążeń skupionych przyłożonych w węzłach elementu w postaci: 
 
 

         

 

 

 

{ }

{

}

T

r

y

r

x

k

y

k

x

j

y

j

x

i

y

i

x

P

P

P

P

P

P

P

P

P

f

=

 

 
Praca sił wewnętrznych na przygotowanych przemieszczeniach wynosi: 
 
 

         

 

 

{ } { }

(

)

{ }

{ }

(

)

=

=

V

M

T

V

T

w

dV

f

U

dV

L

~

~

σ

ε

 

 
Pracę sił zewnętrznych na odpowiadających im przemieszczeniach wirtualnych obliczymy: 
 

 

         

 

 

{ } { }

{ }

{ }

[

]

∑ ∫

=

+

=

λ

ω 1

~

ˆ

S

S

T

P

T

z

dS

f

U

f

U

L

 

Zatem mamy: 
 

 

       

{ } { }

(

)

{ }

{ }

(

)

{ } { }

{ }

{ }

[

]

∑ ∫

=

+

=

λ

ω

σ

ε

1

~

ˆ

 

~

~

S

S

T

P

T

V

M

T

V

T

dS

f

U

f

U

dV

f

U

dV

 

 
 
równanie to można zapisać w postaci: 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

65

 

     

{ } { }

(

)

{ }

{ }

(

)

{ } { }

{ }

{ }

[

]

0

~

ˆ

 

~

~

1

=

∑ ∫

=

λ

ω

σ

ε

S

S

T

P

T

V

M

T

V

T

dS

f

U

f

U

dV

f

U

dV

   (6) 

 
podstawiając do równania (6) wyrażenia (5) (4) (2) (1) oraz uwzględniając, że wektor 

{ }

Uˆ

 przemieszczeń wirtualnych 

jest niezależny od współrzędnych (można wynieść przed znak całki) otrzymamy: 
 

 

   

{ }

[ ] [ ] [ ]

(

)

{ }

[ ]

{ }

(

)

{ }

[ ]

{ }

[

]

0

 

ˆ

1

=

∑ ∫

=

λ

ω

S

S

T

P

V

M

T

V

T

T

dS

f

N

f

dV

f

N

u

dV

B

D

B

U

 

 
Ponieważ równanie to jest spełnione dla każdego dowolnego (dopuszczalnego) wektora 

 przemieszczeń 

wirtualnych prawdziwe jest również dla wektora jednostkowego, a więc i dla 

{ }

Uˆ

{ }

Uˆ

=1 

 

 

         

[ ] [ ] [ ]

(

)

{ }

[ ]

{ }

(

)

{ }

[ ]

{ }

[

]

0

 

1

=

∑ ∫

=

λ

ω

S

S

T

P

V

M

T

V

T

dS

f

N

f

dV

f

N

u

dV

B

D

B

 

 
Oznaczając teraz przez: 
 
 

 

[

 - macierz sztywności elementu 

] [ ] [ ] [ ]

(

dV

B

D

B

K

V

T

=

)

 

 

{ }

[ ]

{ }

(

dV

f

N

F

V

M

T

M

=

)

 - wektor sił węzłowych wywołanych obciążeniem masowym 

 

 

{ }

 - wektor sił węzłowych wywołanych obciążeniem powierzchniowym elementu 

[ ]

{ }

[

]

∑ ∫

=

=

λ

ω 1 S

S

T

S

dS

f

N

F

 

 

{ } { }

P

P

f

F

 

=

 - wektor sił węzłowych wynikających z obciążenia skupionego przyłożonego 

 

         

 

 w węzłach elementu, 

gdzie: 

1) wektor 

sił węzłowych dla obciążeń masowych ma postać: 

 

         

 

 

{ }

{

}

T

M

r

y

M

r

x

M

k

y

M

k

x

M

j

y

M

j

x

M

i

y

M

i

x

M

F

F

F

F

F

F

F

F

F

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

=

 

 

2) wektor 

sił węzłowych dla obciążeń powierzchniowych ma postać: 

 

         

 

 

{ }

{

}

T

S

r

y

S

r

x

S

k

y

S

k

x

S

j

y

S

j

x

S

i

y

S

i

x

S

F

F

F

F

F

F

F

F

F

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

=

 

 

3) wektor 

sił węzłowych dla obciążeń skupionych w węzłach ma postać: 

 
 

         

 

 

{ }

{

}

T

P

r

y

P

r

x

P

k

y

P

k

x

P

j

y

P

j

x

P

i

y

P

i

x

P

F

F

F

F

F

F

F

F

F

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

=

 

równanie (--)zapiszemy w postaci 
 
 

         

 

 

[ ]

{ }

{ } { } { }

0

=

P

S

M

F

F

F

u

K

 

 
lub w postaci prostszej 
 
 

         

 

 

 

[ ]

{ } { }

0

=

F

u

K

 

gdzie  
 

         

 

 

 

{ }

{ } { } { }

P

S

M

F

F

F

F

+

+

=

 

jest wektorem sumarycznych sił węzłowych dla wszystkich obciążeń elementu o postaci: 
 
 

         

 

 

 

{ }

{

}

T

r

y

r

x

k

y

k

x

j

y

j

x

i

y

i

x

F

F

F

F

F

F

F

F

F

=

 
 
 
 
 
Przyjmując teraz wymiary elementu według rysunku otrzymamy macierz sztywności elementu w postaci: 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

66

[ ]

[ ] [ ] [ ]

(

)

[ ] [ ] [ ]

(

)

∫ ∫

∫ ∫

− −

− −

=

=

1

1

1

1

2

2

2

2

)

(

4

η

ξ

d

d

B

D

B

h

b

a

dxdy

B

D

B

h

K

T

b

b

a

a

T

e

 

gdzie: 
 

a

x

=

2

ξ

 

b

y

=

2

η

 

 
Po wykonaniu całkowania otrzymamy macierz sztywności elementu „e” w postaci: 
 

Macierz sztywności

 [k]

(e)

 

elementu prostokątnego  nr 

„e”

 ma postać: 

 

)

(

,

1

1

e

u

u

r

 

)

(

,

1

1

e

v

u

r

 

)

(

,

2

1

e

u

u

r

 

)

(

,

2

1

e

v

u

r

 

)

(

,

3

1

e

u

u

r

 

)

(

,

3

1

e

v

u

r

 

)

(

,

4

1

e

u

u

r

 

)

(

,

4

1

e

v

u

r

 

)

(

,

1

1

e

u

v

r

 

)

(

,

1

1

e

v

v

r

 

)

(

,

2

1

e

u

v

r

 

)

(

,

2

1

e

v

v

r

 

)

(

,

3

1

e

u

v

r

 

)

(

,

3

1

e

v

v

r

 

)

(

,

4

1

e

u

v

r

 

)

(

,

4

1

e

v

v

r

 

)

(

,

1

2

e

u

u

r

 

)

(

,

1

2

e

v

u

r

 

)

(

,

2

2

e

u

u

r

 

)

(

,

2

2

e

v

u

r

 

)

(

,

3

2

e

u

u

r

 

)

(

,

3

2

e

v

u

r

 

)

(

,

4

2

e

u

u

r

 

)

(

,

4

2

e

v

u

r

 

)

(

,

1

2

e

u

v

r

 

)

(

,

1

2

e

v

v

r

 

)

(

,

2

2

e

u

v

r

 

)

(

,

2

2

e

v

v

r

 

)

(

,

3

2

e

u

v

r

 

)

(

,

3

2

e

v

v

r

 

)

(

,

4

2

e

u

v

r

 

)

(

,

4

2

e

v

v

r

 

)

(

,

1

3

e

u

u

r

 

)

(

,

1

3

e

v

u

r

 

)

(

,

2

3

e

u

u

r

 

)

(

,

2

3

e

v

u

r

 

)

(

,

3

3

e

u

u

r

 

)

(

,

3

3

e

v

u

r

 

)

(

,

4

3

e

u

u

r

 

)

(

,

4

3

e

v

u

r

 

)

(

,

1

3

e

u

v

r

 

)

(

,

1

3

e

v

v

r

 

)

(

,

2

3

e

u

v

r

 

)

(

,

2

3

e

v

v

r

 

)

(

,

3

3

e

u

v

r

 

)

(

,

3

3

e

v

v

r

 

)

(

,

4

3

e

u

v

r

 

)

(

,

4

3

e

v

v

r

 

)

(

,

1

4

e

u

u

r

 

)

(

,

1

4

e

v

u

r

 

)

(

,

2

4

e

u

u

r

 

)

(

,

2

4

e

v

u

r

 

)

(

,

3

4

e

u

u

r

 

)

(

,

3

4

e

v

u

r

 

)

(

,

4

4

e

u

u

r

 

)

(

,

4

4

e

v

u

r

 

)

(

,

1

4

e

u

v

r

 

)

(

,

1

4

e

v

v

r

 

)

(

,

2

4

e

u

v

r

 

)

(

,

2

4

e

v

v

r

 

)

(

,

3

4

e

u

v

r

 

)

(

,

3

4

e

v

v

r

 

)

(

,

4

4

e

u

v

r

 

)

(

,

4

4

e

v

v

r

 

 
a przy oznaczeniach: 
 

[

]

1

1

)

1

(

2

4

+

=

β

ν

β

α

a

 

)

1

(

2

3

1

ν

α

+

=

b

 

[

]

β

ν

β

α

+

=

)

1

(

2

4

1

1

c

 

[

]

1

1

)

1

(

4

+

=

β

ν

β

α

d

 

)

3

1

(

2

3

1

ν

α

=

e

 

[

]

β

ν

β

α

=

)

1

(

2

2

1

1

f

 

[

]

1

1

)

1

(

2

2

=

β

ν

β

α

g

 

[

]

1

1

)

1

(

2

=

β

ν

β

α

h

 

[

]

β

ν

β

α

+

=

)

1

(

4

1

1

i

 

[

]

β

ν

β

α

=

)

1

(

2

1

1

j

 

gdzie: 

a

b

=

β

 

)

1

(

12

2

ν

α

=

h

E

 

 

Macierz sztywności

 [k]

(e)

 

elementu prostokątnego  nr 

„e”

 można zapisać w postaci: 

 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

67

a

1

 

 

 

 

 

 

 

b

1

c

1

 

 

 

 

 

 

d

1

e

1

a

1

 symetria 

-e

1

f

1

-b

1

c

1

 

 

 

 

g

1

-e

1

h

1

b

1

a

1

 

 

 

e

1

i

1

b

1

j

1

-b

1

c

1

 

 

h

1

-b

1

g

1

e

1

d

1

-e

1

a

1

 

-b

1

j

1

-e

1

i

1

e

1

f

1

b

1

c

1

Przyjmując podział tarczy na cztery elementy i numerując węzły i elementy jak na rys.2. wartości 
elementów ,macierzy globalnej otrzymamy stosując składanie macierzy poszczególnych elementów 
skończonych według schematu pokazanego na rys.3 

podział tarczy i numeracja

elementów i węzłów w układzie

globalnym

             Rys.2. 

x

-

y

-

2

3

4

1

4

3

8

9

5

6

7

1

2

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

1

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

68

k

9,9

=

r

u

u

,

2

2

(

)

4

r

u

u

,

4

4

(

)

1

r

u

u

,

3

3

(

)

3

r

u

u

,

1

1

(

)

2

5

k

9,9

    Rys.3. 

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

1

4

3

2

1

1

3

4

2

1

u

5

=1

u

5

=1

r

u

u

,

2

2

(

)

4

r

u

u

,

1

1

(

)

2

r

u

u

,

3

3

(

)

3

r

u

u

,

4

4

(

)

1

2

3

4

1

4

3

8

9

5

6

7

1

2

obliczenie sumarycznej siły działającej na węzeł 5

czyli wartości ekementu k

 9,9

 macierzy sztywności

całego układu [K]

fragment ustroju z węzłem nr 5 po

jednostkowym jego przemieszczeniu w kierunku

poziomym

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan________________ 

 

69

 

 

=

1

,

1

k

)

1

(

,

1

1

u

u

r

 

=

1

,

2

k

)

1

(

,

1

1

u

v

r

 

=

2

,

2

k

)

1

(

,

1

1

v

v

r

 

 

)

1

(

,

1

,

3

1

3

u

u

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

3

1

3

v

u

r

k

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

3

,

3

1

1

3

3

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

 

)

1

(

,

1

,

4

1

3

u

v

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

4

1

3

v

v

r

k

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

3

,

4

1

1

3

3

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

4

,

4

1

1

3

3

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

 

)

4

(

,

3

,

5

1

3

u

u

r

k

=

 

)

4

(

,

4

,

5

1

3

v

u

r

k

=

 

)

4

(

,

5

,

5

3

3

u

u

r

k

=

 

 

)

4

(

,

3

,

6

1

3

u

v

r

k

=

 

)

4

(

,

4

,

6

1

3

v

v

r

k

=

 

)

4

(

,

5

,

6

3

3

u

v

r

k

=

 

)

4

(

,

6

,

6

3

3

v

v

r

k

=

 

 

)

4

(

,

3

,

7

1

4

u

u

r

k

=

 

)

4

(

,

4

,

7

1

4

v

u

r

k

=

 

)

4

(

,

5

,

7

3

4

u

u

r

k

=

 

)

4

(

,

6

,

7

3

4

v

u

r

k

=

 

)

2

(

,

7

,

7

3

3

u

u

r

k

=

 

 

)

4

(

,

3

,

8

1

4

u

v

r

k

=

 

)

4

(

,

4

,

8

1

4

v

v

r

k

=

 

)

4

(

,

5

,

8

3

4

u

v

r

k

=

 

)

4

(

,

6

,

8

3

4

v

v

r

k

=

 

)

2

(

,

7

,

8

3

3

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

8

,

8

3

3

v

v

r

k

=

 

 

)

1

(

,

1

,

9

1

4

u

u

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

9

1

4

v

u

r

k

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

3

,

9

1

2

3

4

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

4

,

9

1

2

3

4

v

u

v

u

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

5

,

9

3

2

u

u

r

k

=

 

)

4

(

,

6

,

9

3

2

v

u

r

k

=

 

)

4

(

,

)

2

(

,

7

,

9

4

2

3

1

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

2

(

,

8

,

9

4

2

3

1

v

u

v

u

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

3

(

,

)

2

(

,

)

1

(

,

9

,

9

2

2

3

3

1

1

4

4

u

u

u

u

u

u

u

u

r

r

r

r

k

+

+

+

=

 
 

)

1

(

,

1

,

10

1

4

u

v

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

10

1

4

v

v

r

k

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

3

,

10

1

2

3

4

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

1

(

,

4

,

10

1

2

3

4

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

5

,

10

3

2

u

v

r

k

=

 

)

4

(

,

6

,

10

3

2

v

v

r

k

=

 

)

4

(

,

)

2

(

,

7

,

10

4

2

3

1

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

2

(

,

8

.

10

4

2

3

1

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

)

4

(

,

)

3

(

,

)

2

(

,

)

1

(

,

9

,

10

2

2

3

3

1

1

4

4

u

v

u

v

u

v

u

v

r

r

r

r

k

+

+

+

=

 

)

4

(

,

)

3

(

,

)

2

(

,

)

1

(

,

10

,

10

2

2

3

3

1

1

4

4

v

v

v

v

v

v

v

v

r

r

r

r

k

+

+

+

=

 
 

)

1

(

,

1

,

11

1

2

u

u

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

11

1

2

v

u

r

k

=

 

)

1

(

,

3

,

11

3

2

u

u

r

k

=

 

)

1

(

,

4

,

11

3

2

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

9

,

11

3

1

4

2

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

10

,

11

3

1

4

2

v

u

v

u

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

11

,

11

1

1

2

2

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

 

)

1

(

,

1

,

12

1

2

u

v

r

k

=

 

)

1

(

,

2

,

12

1

2

v

v

r

k

=

 

)

1

(

,

3

,

12

3

2

u

v

r

k

=

 

)

1

(

,

4

,

12

3

2

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

9

,

12

3

1

4

2

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

10

,

12

3

1

4

2

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

11

,

12

1

1

2

2

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

1

(

,

12

,

12

1

1

2

2

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

 

)

3

(

,

9

,

13

3

2

u

u

r

k

=

 

)

3

(

,

10

,

13

3

2

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

11

,

13

1

2

u

u

r

k

=

 

)

3

(

,

12

,

13

1

2

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

13

,

13

2

2

u

u

r

k

=

 

 

)

3

(

,

9

,

14

3

2

u

v

r

k

=

 

)

3

(

,

10

,

14

3

2

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

11

,

14

1

2

u

v

r

k

=

 

)

3

(

,

12

,

14

1

2

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

13

,

14

2

2

u

v

r

k

=

 

)

3

(

,

14

,

14

2

2

v

v

r

k

=

 

 

)

2

(

,

7

,

15

3

2

u

u

r

k

=

 

)

2

(

,

8

,

15

3

2

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

9

,

15

3

4

1

2

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

10

,

15

3

4

1

2

v

u

v

u

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

11

,

15

1

4

u

u

r

k

=

 

)

3

(

,

12

,

15

1

4

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

13

,

15

2

4

u

u

r

k

=

 

)

3

(

,

14

,

15

2

4

v

u

r

k

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

15

,

15

4

4

2

2

u

u

u

u

r

r

k

+

=

 

 

)

2

(

,

7

,

16

3

2

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

8

,

16

3

2

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

9

,

16

3

4

1

2

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

10

,

16

3

4

1

2

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

)

3

(

,

11

,

16

1

4

u

v

r

k

=

 

)

3

(

,

12

,

16

1

4

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

13

,

16

2

4

u

v

r

k

=

 

)

3

(

,

14

,

16

2

4

v

v

r

k

=

 

)

3

(

,

)

2

(

,

15

,

16

4

4

2

2

u

v

u

v

r

r

k

+

=

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

 

70

)

3

(

,

)

2

(

,

16

,

16

4

4

2

2

v

v

v

v

r

r

k

+

=

 

 
 

)

2

(

,

7

,

17

3

4

u

u

r

k

=

 

)

2

(

,

8

,

17

3

4

v

u

r

k

=

 

)

2

(

,

9

,

17

1

4

u

u

r

k

=

 

)

2

(

,

10

,

17

1

4

v

u

r

k

=

 

)

2

(

,

15

,

17

2

4

u

u

r

k

=

 

)

2

(

,

16

,

17

2

4

v

u

r

k

=

 

)

2

(

,

17

,

17

4

4

u

u

r

k

=

 

 

)

2

(

,

7

,

18

3

4

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

8

,

18

3

4

v

v

r

k

=

 

)

2

(

,

9

,

18

1

4

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

10

,

18

1

4

v

v

r

k

=

 

)

2

(

,

15

,

18

2

4

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

16

,

18

2

4

v

v

r

k

=

 

)

2

(

,

17

,

18

4

4

u

v

r

k

=

 

)

2

(

,

18

,

18

4

4

v

v

r

k

=

 

 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Globalna macierz sztywności układu 

[K]

 

 

1

,

1

k

 

1

,

2

k

 

2

,

2

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

3

k

 

2

,

3

k

 

3

,

3

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

4

k

 

2

,

4

k

 

3

,

4

k

 

4

,

4

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

5

k

 

4

,

5

k

 

5

,

5

k

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

6

k

 

4

,

6

k

 

5

,

6

k

 

6

,

6

k

 

 
 

SYMETRIA 

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

7

k

 

4

,

7

k

 

5

,

7

k

 

6

,

7

k

 

7

,

7

k

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

8

k

 

4

,

8

k

 

5

,

8

k

 

6

,

8

k

 

7

,

8

k

 

8

,

8

k

 

1

,

9

k

 

2

,

9

k

 

3

,

9

k

 

4

,

9

k

 

5

,

9

k

 

6

,

9

k

 

7

,

9

k

 

8

,

9

k

 

9

,

9

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

10

k

 

2

,

10

k

 

3

,

10

k

 

4

,

10

k

 

5

,

10

k

 

6

,

10

k

 

7

,

10

k

 

8

,

10

k

 

9

,

10

k

 

10

,

10

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

11

k

 

2

,

11

k

 

3

,

11

k

 

4

,

11

k

 

0       

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

9

,

11

k

 

10

,

11

k

 

11

,

11

k

 

1

,

12

k

 

2

,

12

k

 

3

,

12

k

 

4

,

12

k

 

0       

 

 

 

 

 

 

0

0

0

9

,

12

k

 

10

,

12

k

 

11

,

12

k

 

12

,

12

k

 

0               

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

13

k

 

10

,

13

k

 

11

,

13

k

 

12

,

13

k

 

13

,

13

k

 

0               

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

14

k

 

10

,

14

k

 

11

,

14

k

 

12

,

14

k

 

13

,

14

k

 

14

,

14

k

 

0           

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

15

k

 

8

,

15

k

 

9

,

15

k

 

10

,

15

k

 

11

,

15

k

 

12

,

15

k

 

13

,

15

k

 

14

,

15

k

 

15

,

15

k

 

0           

 

 

0

0

0

0

0

7

,

16

k

 

8

,

16

k

 

9

,

16

k

 

10

,

16

k

 

11

,

16

k

 

12

,

16

k

 

13

,

16

k

 

14

,

16

k

 

15

,

16

k

 

16

,

16

k

 

0           

       

0

0

0

0

0

7

,

17

k

 

8

,

17

k

 

9

,

17

k

 

10

,

17

k

 

0

0

0

0

15

,

17

k

 

16

,

17

k

 

17

,

17

k

 

 

0           

       

0

0

0

0

0

7

,

18

k

 

8

,

18

k

 

9

,

18

k

 

10

,

18

k

 

0

0

0

0

15

,

18

k

 

16

,

18

k

 

17

,

18

k

 

18

,

18

k

 

 
 

 

 

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

 

72

 

 

 
 
 

Określanie sil węzłowych od obciążenia elementu 

(wyrazów wolnych) 

 
 

a) uwzględnienie sił masowych: 

 
 
– przyjmijmy, że jedynymi siłami masowymi jest ciężar własny konstrukcji 

γ. Wówczas wektor 

obciążeń od sił masowych dla elementu „e” (rys.7.) ma postać:  

 

 

         

 

 

 

{ }

{

}

{

}

T

T

y

x

M

f

γ

ρ

ρ

0

=

=

 
a wektor sił węzłowych spowodowanych tym obciążeniem przyjmie postać: 
 
 

 

   

 

{ } {

}

[ ]

{ }

(

)

dV

N

V

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

=

=

=

M

T

T

M

r

y

M

r

x

M

k

y

M

k

x

M

j

y

M

j

x

M

i

y

M

i

x

M

f

F

F

F

F

F

F

F

F

F

 
Po podstawieniu postaci funkcji kształtu i wektora obciążeń oraz wykonaniu całkowania 
otrzymamy: 
 

 

{ }

⎪⎪

⎪⎪

=

=

=

=

∫ ∫

∫ ∫ ∫

− −

− − −

t

b

a

t

b

a

t

b

a

t

b

a

dxdy

n

n

n

n

t

dtdxdy

n

n

n

n

n

n

n

n

F

F

F

F

F

F

F

F

F

a

a

b

b

r

k

j

i

t

t

a

a

b

b

r

r

k

k

j

j

i

i

M

r

y

M

r

x

M

k

y

M

k

x

M

j

y

M

j

x

M

i

y

M

i

x

M

γ

γ

γ

γ

γ

γ

γ

γ

γ

4

1

0

4

1

0

4

1

0

4

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

 

73

 
 
 
 

b) uwzględnienie sił powierzchniowych: 

 
Przyjmijmy,  że powierzchnia boczna elementu „e” (rys7) na odcinku j-r jest obciążona 
równomiernie rozłożonym obciążeniem powierzchniowym o intensywności  q

x

 [kN/m

2

skierowanym zgodnie z osią „x” lokalnego układu współrzędnych.  
Wówczas wektor obciążeń powierzchniowych przyjmie postać: 
 

 

         

 

{ } {

}

=

=

0

x

T

r

j

y

r

j

x

S

q

p

p

f

 
a wektor sił węzłowych w elemencie spowodowanych tym obciążeniem przyjmie postać: 
 
 

{ } {

}

[ ]

{ }

(

)

dS

f

N

F

F

F

F

F

F

F

F

F

S

S

T

T

S

r

y

S

r

x

S

k

y

S

k

x

S

j

y

S

j

x

S

i

y

S

i

x

S

=

=

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

 

 

 
Po podstawieniu funkcji kształtu oraz wektora obciążeń i wykonaniu całkowania otrzymamy: 
 

 

{ }

⎪⎪

⎪⎪

+

+

=

=

=

∫ ∫

− −

0

)

2

1

(

0

)

2

1

(

0

)

2

1

(

0

)

2

1

(

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

2

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

a

x

b

a

x

b

a

x

b

a

x

b

t

q

dtdy

q

n

n

n

n

n

n

n

n

F

F

F

F

F

F

F

F

F

x

t

t

b

b

x

r

r

k

k

j

j

i

i

S

r

y

S

r

x

S

k

y

S

k

x

S

j

y

S

j

x

S

i

y

S

i

x

S

 

 
Uwzględniając przy tym, że dla boku elementu j-r wartość  x=+a/2 ostatecznie wektor sił 
węzłowych spowodowanych obciążeniem powierzchniowym przyjmie postać: 
 

 

         

 

 

 

{ }

=

=

0

2

0

0

0

2

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

x

x

S

r

y

S

r

x

S

k

y

S

k

x

S

j

y

S

j

x

S

i

y

S

i

x

S

q

b

t

q

b

t

F

F

F

F

F

F

F

F

F

 

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

 

74

y

x

y

x

-

-

x

-

y

-

podział tarczy i numeracja

elementów i węzłów w układzie

globalnym

x

-

y

-

obciążenie elementu

 

i

j

r

k

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

k

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

r

k

j

i

a

a/2

e

q [kN/m

2

b

b/2

podział tarczy i numeracja

elementów i węzłów w układzie

globalnym

2

3

4

1

4

3

8

9

5

6

7

1

2

Rys.4.

Rys.7

podział tarczy i numeracja

elementów i węzłów w układzie

globalnym

2

3

4

1

4

3

8

9

5

6

7

1

2

Rys.6.

δ

2

3

4

1

4

3

8

9

5

6

7

1

2

Rys.5.

 

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

75

 

                                 

 

 

 
Dla warunków podparcia tarczy pokazanych kolejno na rys.4, rys.5 i rys.6 macierz sztywności całej tarczy i wyrazy wolne układu równań przyjmą 
postać: 
 

Globalna macierz sztywności układu [K] po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 4. 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                                 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                                 

 

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                                 

 

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                   

       

 

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                   

       

 

0

0

0

0

1

0

0

0

0

 
 

SYMETRIA 

 

0

0

0

0

0

0           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

7

k

 

0           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

8

k

 

8

,

8

k

 

0           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

9

k

 

8

,

9

k

 

9

,

9

k

 

0           

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

10

k

 

8

,

10

k

 

9

,

10

k

 

10

,

10

k

 

0           

   

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

11

k

 

10

,

11

k

 

11

,

11

k

 

0           

   

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

12

k

 

10

,

12

k

 

11

,

12

k

 

12

,

12

k

 

0           

   

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

13

k

 

10

,

13

k

 

11

,

13

k

 

12

,

13

k

 

13

,

13

k

 

0           

   

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

14

k

 

10

,

14

k

 

11

,

14

k

 

12

,

14

k

 

13

,

14

k

 

14

,

14

k

 

0           

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

15

k

 

8

,

15

k

 

9

,

15

k

 

10

,

15

k

 

11

,

15

k

 

12

,

15

k

 

13

,

15

k

 

14

,

15

k

 

15

,

15

k

 

0           

 

 

0

0

0

0

0

7

,

16

k

 

8

,

16

k

 

9

,

16

k

 

10

,

16

k

 

11

,

16

k

 

12

,

16

k

 

13

,

16

k

 

14

,

16

k

 

15

,

16

k

 

16

,

16

k

 

0           

       

0

0

0

0

0

7

,

17

k

 

8

,

17

k

 

9

,

17

k

 

10

,

17

k

 

0

0

0

0

15

,

17

k

 

16

,

17

k

 

17

,

17

k

 

 

0           

       

0

0

0

0

0

7

,

18

k

 

8

,

18

k

 

9

,

18

k

 

10

,

18

k

 

0

0

0

0

15

,

18

k

 

16

,

18

k

 

17

,

18

k

 

18

,

18

k

 

 
 
 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

76

 

                         

 

     

 

 
 
 
 

Globalna macierz sztywności układu [K] po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 5. 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                         

 

     

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

3

k

 

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

4

k

 

4

,

4

k

 

0                   

 

     

 

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                   

   

 

   

0

0

0

0

1

0

0

0

0

 
 

SYMETRIA 

 

0

0

0

0

0

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

7

k

 

4

,

7

k

 

0

0

7

,

7

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

8

k

 

4

,

8

k

 

0

0

7

,

8

k

 

8

,

8

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

9

k

 

4

,

9

k

 

0

0

7

,

9

k

 

8

,

9

k

 

9

,

9

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

10

k

 

4

,

10

k

 

0

0

7

,

10

k

 

8

,

10

k

 

9

,

10

k

 

10

,

10

k

 

0   

   

   

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

11

k

 

4

,

11

k

 

0

0

0

0

9

,

11

k

 

10

,

11

k

 

11

,

11

k

 

0   

   

   

 

 

 

 

 

 

0

3

,

12

k

 

4

,

12

k

 

0

0

0

0

9

,

12

k

 

10

,

12

k

 

11

,

12

k

 

12

,

12

k

 

0   

   

   

   

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

13

k

 

10

,

13

k

 

11

,

13

k

 

12

,

13

k

 

13

,

13

k

 

0   

   

   

   

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

14

k

 

10

,

14

k

 

11

,

14

k

 

12

,

14

k

 

13

,

14

k

 

k

14,14

+k 

0   

   

   

15

,

15

k

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

15

k

 

8

,

15

k

 

9

,

15

k

 

10

,

15

k

 

11

,

15

k

 

12

,

15

k

 

13

,

15

k

 

14

,

15

k

 

 

0   

   

   

15

,

16

k

 

 

0

0

0

0

0

7

,

16

k

 

8

,

16

k

 

9

,

16

k

 

10

,

16

k

 

11

,

16

k

 

12

,

16

k

 

13

,

16

k

 

14

,

16

k

 

 

16

,

16

k

 

0   

   

   

     

 

15

,

17

k

0

0

0

0

0

7

,

17

k

 

8

,

17

k

 

9

,

17

k

 

10

,

17

k

 

0

0

0

0

 

16

,

17

k

 

17

,

17

k

 

 

0   

   

   

     

 

15

,

18

k

0

0

0

0

0

7

,

18

k

 

8

,

18

k

 

9

,

18

k

 

10

,

18

k

 

0

0

0

0

 

16

,

18

k

 

17

,

18

k

 

18

,

18

k

 

 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

77

 

                         

     

 

 

 

 

Globalna macierz sztywności układu [K] po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 6. 

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                         

     

 

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

3

k

 

 

0   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

4

k

 

4

,

4

k

 

0                   

     

 

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0                   

     

 

0

0

0

0

1

0

0

0

0

 
 

SYMETRIA 

 

0

0

0

0

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

7

k

 

4

,

7

k

 

0

0

7

,

7

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

8

k

 

4

,

8

k

 

0

0

7

,

8

k

 

8

,

8

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

9

k

 

4

,

9

k

 

0

0

7

,

9

k

 

8

,

9

k

 

9

,

9

k

 

0   

   

 

 

 

 

 

 

 

0

3

,

10

k

 

4

,

10

k

 

0

0

7

,

10

k

 

8

,

10

k

 

9

,

10

k

 

10

,

10

k

 

0   

   

   

 

 

 

 

 

 

0

3

,

11

k

 

4

,

11

k

 

0

0

0

0

9

,

11

k

 

10

,

11

k

 

11

,

11

k

 

0   

   

   

12

,

12

k

 

 

 

 

0

3

,

12

k

 

4

,

12

k

 

0

0

0

0

9

,

12

k

 

10

,

12

k

 

11

,

12

k

 

 

 

0   

   

   

   

12

,

13

k

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

9

,

13

k

 

10

,

13

k

 

11

,

13

k

 

 

13

,

13

k

 

0                         

     

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0   

   

   

12

,

15

k

 

 

 

0

0

0

0

0

7

,

15

k

 

8

,

15

k

 

9

,

15

k

 

10

,

15

k

 

11

,

15

k

 

 

13

,

15

k

 

15

,

15

k

 

0   

   

   

12

,

16

k

 

 

0

0

0

0

0

7

,

16

k

 

8

,

16

k

 

9

,

16

k

 

10

,

16

k

 

11

,

16

k

 

 

13

,

16

k

 

15

,

16

k

 

16

,

16

k

 

0   

   

   

   

 

0

0

0

0

0

7

,

17

k

 

8

,

17

k

 

9

,

17

k

 

10

,

17

k

 

0

0

0

15

,

17

k

 

16

,

17

k

 

17

,

17

k

 

 

0   

   

   

   

 

0

0

0

0

0

7

,

18

k

 

8

,

18

k

 

9

,

18

k

 

10

,

18

k

 

0

0

0

15

,

18

k

 

16

,

18

k

 

17

,

18

k

 

18

,

18

k

 

 
 
 

background image

Metoda Elementu Skończonego 

Î

 Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan____________ 

78

 
 
 
 
 

Globalny wektor obciążeń układu {F} po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 4. 

 
 

{ }

{

}

T

9

y

9

x

8

y

8

x

7

y

7

x

6

y

6

x

5

y

5

x

4

y

4

x

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

0

0

0

0

0

0

F

=

 

 
 
 

Globalny wektor obciążeń układu {F} po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 5. 

 
 

{ }

{

}

T

9

y

9

x

8

y

8

x

7

y

7

x

6

y

6

x

5

y

5

x

4

y

4

x

2

y

2

x

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

F

0

0

F

F

0

0

F

=

 

 
 
 
 

Globalny wektor obciążeń układu {F} po wprowadzeniu warunków brzegowych z rys. 6. 

 
 
 

{ }

{

}

T

9

y

9

x

16,14

8

y

15,14

8

x

13,14

7

x

12,14

6

y

11,14

6

x

10,14

5

y

9,14

5

x

4

y

4

x

2

y

2

x

F

F

k

δ

F

k

δ

F

δ

k

δ

F

k

δ

F

k

δ

F

k

δ

F

k

δ

F

F

F

0

0

F

F

0

0

F

=