сборочные чертежи машины в целом, затем разрабатываются отдельные сборочные единицы и, наконец, детальные чертежи.

2.4. Кинематический анализ сооружений

Типы упругих систем металлических конструкций строительных и дорожных машин /6/. Типы плоских опор. Правила размещения опор. Степень свободы сооружения в зависимости от типа опорного устройства /5, 6/. Геометрически неизменяемые, геометрически изменяемые и мгновенно изменяемые системы. Принцип образования геометрически неизменяемых систем /5, 6/.

Расчетная схема. Классификация расчетных схем /6/.

При изучении этого раздела следует обратить внимание на то, что в изучаемом курсе рассматриваются упругие линейнодеформируемые системы, для которых применим принцип независимости действия сил и суперпозиции, согласно которым суммарное действие нескольких силовых факторов равно сумме действия каждого в отдельности. Уравнение равновесия на плоскости и типы опорных сооружений изучались ранее в курсе «Теоретическая механика» и не представляют трудностей.

При изучении геометрически изменяемых и геометрически не изменяемых сооружений следует особое внимание уделить признакам геометрической неизменяемости плоских систем, правилу расположения стержней при соблюдении условия геометрической неизменяемости конструкции /6/.

Контрольные вопросы

1.Дайте классификацию конструкций по геометрическому и кинематическому признаку.

2.Понятие степени свободы сооружения.

3.Какие из типов систем применяются в конструкциях СДМ?

4.Типы опорных устройств и их условные обозначения в расчетных схемах.

7

2.5. Определение усилий в элементах конструкции от действия внешних нагрузок

Определение реакций в опорах, графические и аналитические методы определения усилия в стрежнях ферм известно из курса «Теоретическая механика».

Эти методы необходимо повторить, обратившись к литературе

/1,5,6/.

Наиболее важно вспомнить метод сквозного сечения, широко применяемый при построении линий влияния, при расчете конструкций на подвижные нагрузки.

Расчет конструкций при действии подвижной нагрузки (металлоконструкции мостового крана, мост козлового крана, стрела башенного крана с грузовой кареткой) производится по теории линии влияния. Построения линий влияния (ЛВ) для простой балки дано

/1,5,6/.

Линии влияние усилий в стержнях ферм /1,5,6/.

Определение с помощью линий влияния усилий в балках и фермах от действия неподвижных и распределенных нагрузок /1,5,6/.

При рассмотрении теории линии влияния следует помнить, что ЛВ строятся для единичной подвижной нагрузки, однако позволяют определять действительные усилия в элементах конструкций при действии на системы как неподвижных (сосредоточенных и распределенных), и подвижных нагрузок, не равных единице.

Очень важным являются вопросы загружения ЛВ и нахождения такого положения подвижной нагрузки, при котором величина искомого силового фактора будет максимальна. На это следует обратить особое внимание.

В металлоконструкциях СДМ наиболее часто применяются фермы с параллельными поясами, поэтому теорию линий влияния следует рассматривать применительно к таким фермам.

Контрольные вопросы

1.Что называется линией влияния?

2. В чем отличие линии влияния от эпюры?

3.Построение ЛВ изгибающего момента для сечения в пролете балки.

4.Построение ЛВ усилий в стержнях ферм с параллельными поясами.

8

5.Нагружение ЛВ сосредоточенными неподвижными нагрузками.

6.Определение действительного изгибающего момента для сечения, находящегося в пролете балки, при действии равномерно распределенной нагрузки.

2.6. Перемещение упругих систем

Действительная работа внешних и работа внутренних сил /5,6/. Теоремы о взаимности работ (теорема Бетти) и взаимности пе-

ремещений (теорема Максвелла) /5/,6/.

Общая формула для определения перемещения (формула Мора) и ее частные случаи /5,6/.

Температурные перемещения /5,6/.

Изучая этот раздел курса, следует помнить, что нахождение перемещений точек от действия нагрузки необходимо при решении статически неопределенных систем, в которых для определения неизвестных силовых факторов недостаточно уравнений статики.

Контрольные вопросы

1.Чему равна сумма работ внешних и внутренних сил?

2.Что значит "сила прикладывается статически"?

3.Дайте определение возможной работе силы?

4.Чему равна действительная работа внешней силы при статическом приложении ее?

5.Прочитайте и выведите теорему о взаимности работ.

6.Теорема Максвелла о взаимности перемещений.

7.Вывод формула Мора для определения перемещений.

8.В чем заключается правило Верещагина для приближенного определения интегралов Мора?

2.7. Расчет статически неопределимых систем

Общая идея расчета путем преобразования системы /6/. Внешняя и внутренняя статическая неопределимость. Степень

статической неопределимости /6/. Основные методы расчета. Метод сил. Основная система. Каноническое уравнение метода сил. Упрощение канонических уравнений. Метод решения канонических уравнений /6/. Расчет статически неопределимых систем на примере рас-

9

чета статически неопределимой рамы. Расчет плоских рам при действии нагрузок из плоскости рам /6/. Метод перемещений /6/.

Статически неопределимые системы или системы с "лишними" связями нашли широкое применение в металлоконструкциях строительных и дорожных машин. Следует обратить внимание на то, что при решении статически неопределимых систем приходится составлять к уравнениям статики дополнительные канонические уравнения, для решения которых требуется нахождение перемещений характерных точек системы. Рассматривая статически неопределимые системы на примере рам, не следует забывать, что статически неопределимыми являются фермы с "лишними" стержнями решетки или в опорных устройствах, а также неразрезные балки с числом связей в опорных устройствах более трех.

Матричный метод расчета упругих систем /5,6/. Численные методы расчета. Метод конечных элементов /5,6/. Метод конечных разностей /5,6/.

Контрольные вопросы

1.В чем отличие внешней и внутренней статической неопределимости?

2.Как определяется степень статической неопределимости?

3.В чем заключается расчет статически неопределимой системы методом сил?

4.Дайте определение каноническим уравнениям.

5.Что называется "основной" системой? Сколько "основных" систем можно составить для трижды статически неопределимой системы?

6.Перечислите методы решения статически неопределимых

систем.

7.Какая рама является плоскопространственной системой?

2.8. Основы динамики конструкций

Динамические степени свободы. Свободные и вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение движения системы с конечным числом степеней свободы. Понятие "приведенная масса" и "приведенная жесткость" /6/.

В настоящее время расчет металлических конструкций СДМ ведется статическими методами, динамичность приложения внешней

10