Задача № 1 Розрахунок плоскої ферми на міцність та жорсткість
Мета: виконати чисельний розрахунок плоскої ферми на міцність та жорсткість за допомогою програмного комплексу Ліра.
Необхідно побудувати розрахункову схему плоскої ферми;
знайти осьові зусилля в кожному стержні;
знайти напруження та перевірити міцність кожного стержня;
знайти абсолютну та відносну деформацію кожного стержня;
знайти переміщення кожного вузла;
порівняти чисельні результати з відповідними аналітичними.
Вихідні дані: Стальна плоска ферма (рис. 1.1-26). Всі стержні ферми - тонкостінні циліндри з зовнішніми діаметрами D=15 см та товщинами δ=4 мм. Інші чисельні дані наведені в табл. 1.1.
Табл. 1.1. Чисельні дані задачі
№ |
Зусилля, кН |
Розміри, м |
||||||||
P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
a |
h |
l |
|
1 |
0 |
35 |
5 |
10 |
20 |
30 |
35 |
0,5 |
1 |
1 |
2 |
5 |
0 |
10 |
15 |
25 |
35 |
30 |
1 |
0,5 |
1 |
3 |
10 |
30 |
0 |
20 |
30 |
35 |
5 |
1 |
1 |
0,5 |
4 |
15 |
25 |
10 |
0 |
35 |
5 |
10 |
2 |
1 |
4 |
5 |
20 |
20 |
20 |
25 |
0 |
10 |
15 |
1,5 |
2 |
1 |
6 |
25 |
15 |
25 |
30 |
0 |
15 |
20 |
2,5 |
1,5 |
2 |
7 |
30 |
10 |
13 |
35 |
10 |
0 |
25 |
3 |
2,5 |
1,5 |
8 |
35 |
5 |
35 |
5 |
15 |
20 |
30 |
4 |
3 |
2,5 |
9 |
25 |
20 |
10 |
15 |
30 |
35 |
10 |
1 |
2 |
3 |
10 |
20 |
30 |
5 |
10 |
25 |
15 |
35 |
2 |
3 |
4 |
Рис. 1.1
Рис. 1.2
Рис. 1.3
Рис. 1.4
Рис. 1.5
Рис. 1.6
Рис. 1.7
Рис. 1.8
Рис. 1.9
Рис. 1.10
Рис. 1.11
Рис. 1.12
Рис. 1.13
Рис. 1.14
Рис. 1.15
Рис. 1.16
Рис. 1.17
Рис. 1.18
Рис. 1.19
Рис. 1.20
Рис. 1.21
Рис. 1.22
Рис. 1.23
Рис. 1.24
Рис. 1.25
Рис. 1.26
Контрольні запитання:
1. Що називається плоскою фермою?
2. Який тип скінченних елементів використовувався в роботі при моделюванні ферми?
3. Яким чином задаються в'язі та навантаження на вузли ферми в ПК Ліра?
4. Чи впливає форма поперечних перерізів стержнів ферми на її міцність або жорсткість?