Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
BUDMEKh_chastina_persha_-_kopia.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
5.35 Mб
Скачать

Метод переміщень. Ідея методу. Основні невідомі. Основна система методу переміщень. Канонічні рівняння та їх зміст. Наведіть приклад.

7.4 Алгоритм расчета систем методом перемещений

Расчет статически неопределимых систем методом перемещений выполняется в следующей последовательности:

1. Находим степень кинематической неопределимости заданной системы.

2. Выбираем основную систему.

3. Записываем канонические уравнения метода перемещений.

4. Строим единичные и грузовые эпюры изгибающих моментов для основной системы.

5. Определяем коэффициенты и свободные члены системы канонических уравнений.

6. Проверяем правильность вычисления коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений.

7. Вычисляем значения неизвестных метода перемещений.

8. Строим эпюры N, Q, M для заданной системы.

9. Проверяем правильность построения окончательных эпюр.

Рисунок 2.3.1 – Розрахункова схема рами

Для розрахунку рами методом переміщень необхідно визначити число невідомих кутових і лінійних переміщень (linearmoving). З цією метою підраховується число жорстких вузлів рами. Жорстким вважається вузол, в якому сходяться жорстко закріплені кінці стержнів. Число жорстких вузлів для наведеної рами  nж  = 2  (рис. 2.3.2).

У всі жорсткі вузли рами, включаючи опорні, вводять  шарніри. Далі досліджується  ступінь  геометричної  змінності такої модифікованої рами.

Рисунок 2.3.2 – Послідовність визначення кінематичної невизначеності при розрахунку методом переміщень: а - визначення числа жорстких вузлів; б - підрахунок числа лінійних переміщень рами

Задана рама після встановлення в неї шарнірів отримує можливість вільного переміщення по горизонталі, отже, ступінь її геометричної змінності  (degreeofgeometricalconvertibility)  nл  = I.

Ступінь кінематичної невизначеності за методом переміщень

 

n = nж  + nл = 2+1 = 3.

(2.3.1)  

Для вибору основної системи методу переміщень в жорсткі вузли рами і за можливими напрямками лінійних зсувів вводимо додаткові зв'язки, що перешкоджатимуть кутовим і лінійним переміщенням.

Після накладання додаткових зв’язків рама перетворюється на сукупність стержнів, жорстко закріплених двома або одним кінцем. За невідомі, в основній системі методу переміщень, беремо невідомі кутові і лінійні переміщення, які виникли в додатково накладених зв'язках після прикладення навантаження.

До остаточного визначення вважаємо їх рівними одиниці.

Рисунок 2.3.3 – Вибір основної системи: а - основна система методу переміщень; б - сукупність стержнів, жорстко затиснених двома або одним кінцем

Заздалегідь напрям повороту приймаємо за рухом годинникової стрілки, можливе лінійне переміщення приймаємо зміщення зліва направо.  Дійсні напрями кутових і лінійних переміщень уточнюються розрахунком.

2. Основну систему методу переміщень (рис. 2.3.3) завантажуємо по черзі кутовими і лінійними одиничними зміщеннями, а також зовнішнім навантаженням. За таблицями реактивних зусиль зігнутих стержнів будуються епюри моментів  в основній системі від одиничних вимушених переміщень і силового навантаження (рис. 2.3.4 ).

3.  Система  канонічних  рівнянь методу переміщень, яка виражає  умову рівності нулю реакцій в додаткових зв'язках, має такий вигляд:

 

(2.3.2)  

де   – реактивне зусилля в i–му додатковому зв'язку, викликане одиничним вимушеним  переміщенням  j–го зв'язку;        i=1, 2, 3…n;     j=1, 2, 3…n. Zi – реактивне зусилля  і–го зв'язку;

Rip – вантажний член, реактивне зусилля в i–му зв'язку, викликане навантаженням. 

В матричній формі система канонічних рівнянь:         

 

(2.3.3)  

де  R – матриця, складається з коефіцієнтів канонічних рівнянь; 

 – вектор, включає вантажні складові;

 – вектор шуканих переміщень.

Стосовно даного прикладу система канонічних рівнянь

де   r11 , r12, r13, R  – реактивні моменти, які виникають в першому додатково накладеному зв'язку від одиничних зсувів і навантаження. Визначаються при розгляді рівноваги відповідного вузла (рис. 2.3.5) ∑М1=0; r21 , r22, r23, R - реактивні моменти в додатково введеному жорсткому затисненні вузла 2 від одиничних зсувів і навантаження. Визначаються при розгляді рівноваги відповідного вузла (рис. 2.3.5) ∑М2=0;   r31, r32, r33, R реактивні сили, які виникають в третьому додатково введеному зв'язку - в опорному горизонтальному стержні. Визначаються при розгляді рівноваги всіх сил на вісь додатково введеного стержня (рис. 2.3.5)  ∑Х = 0.

Реактивне зусилля в додатковому зв'язку вважається додатним, якщо напрям його дії збігається з вибраним напрямом повороту або лінійним зміщенням вузла.

Рисунок 2.3.4 – Одиничні і вантажні епюри моментів в основній системі методу переміщень. Матриці впливу одиничних переміщень по характерних перетинах

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]