- •1.Метод перемещений: порядок решения задачи.
- •2. Метод перемещений: основная и эквивалентная системы.
- •9. Особенности метода перемещений в случае симметрично нагруженных симметричных конструкций.
- •10. Особенности метода перемещений в случае кососимметрично нагруженных симметричных конструкций.
- •11. Метод конечных элементов: понятие глобальной и локальной моделей. Основные гипотезы и предположения. Правило знаков.
- •13. Метод конечных элементов для плоских стержневых конструкций: порядок решения задачи.
- •19. Элементы теории упругости: теория деформированного состояния, понятие вектора перемещений и тензора деформаций.
- •20. Элементы теории упругости: вывод тензора деформаций Коши.
- •21. Элементы теории упругости: соотношения сплошности Сен-Венана.
- •22. Элементы теории упругости: теорема о напряженном состоянии. Статические граничные условия. Смягчение статических граничных условий.
- •23. Элементы теории упругости: матрица преобразования координат. Преобразование векторов и тензоров при поворотах систем координат.
- •24. Основные гипотезы о материале. Физические соотношения.
- •25. Элементы теории упругости: вывод уравнений равновесия.
- •26. Элементы теории упругости: основные соотношения теории упругости. Классификация задач теории упругости.
- •27. Элементы теории упругости: основные соотношения теории упругости в случае плоской задачи.
- •28. Элементы теории упругости: классификация прямых задач теории упругости. Метод решения прямых задач. Полу обратный метод Сен-Венана.
- •29. Элементы теории упругости: классификация обратных задач теории упругости и порядок их решения.
- •30. Элементы теории упругости: задача в перемещениях. Вывод уравнений Ламе.
- •31. Элементы теории упругости: выражение для удельной потенциальной энергии деформации.
- •32. Элементы теории упругости: возможное деформированное состояние. Вариационный принцип Лагранжа.
- •33. Элементы теории упругости: основы вариационного исчисления. Вывод уравнений Даламбера-Эйлера.
- •34. Приближенные методы: приближенный метод определения матрицы жесткости на основе вариационных принципов.
- •35. Приближенные методы: интерполяция функций полиномами Лагранжа.
- •Рекурсивное вычисление коэффициентов
- •36. Приближенные методы: интерполяция функций полиномами Эрмита.
- •37. Приближенные методы: понятие метода сеток. Запись основных дифференциальных операторов в методе сеток.
МКЭ:
- выявить в конструкции характерные точки (узлы) и пронумеровать (глобальная нумерация)
- выявить в конструкции характерные элементы определить их параметры (выполнить локальную нумерацию)
- для каждого конечного элемента построить локальную матрицу жесткости
-построить расширенную матрицу жесткости путем объединения
- для всей конструкции записать граничные на перемещения и статические условия (величины сил приложенных в узлах)
-для всей системы записывается система уравнений МКЭ
-система уравнений МКЭ решает и определяет вектор столбец перемещений
- исходя из значений обобщенных перемещений определить внутренние силовые факторы.
1.Метод перемещений: порядок решения задачи.
-ввести нумерацию узлов и вывести типовые элементы (балка заделанная с двух сторон, в отличие от метода конечных элементов, в методе перемещений типовой элемент может быть силой или распределенной нагрузкой.
-оценить степень кинематической изменяемости системы (это количество обобщенных перемещений узлов линейных и угловых, которые необходимо устранить в заданной системе чтобы система состояла из типовых элементов)
-построить основную систему методом перемещений
-построить эквивалентную систему метода перемещений
-записать систему канонических уравнений метода перемещений
- определение коэффициентов глобальной матрицы жесткости для каждого обобщенного перемещения
**записать единичное обобщенное перемещение
**пользуясь схемами нагружения типовых элементов в каждом из типовых элементов определяем опорные реакции
**просуммировать, реакции в соответствующих узлах
-определить коэффициенты жесткости от приложенных сил
** к основной системе приложить только активную нагрузку
**для каждого типового элемента определить реакции в опорах соответствующие обобщенному перемещению.
**соответствующие реакции просуммировать с учетом знака
-решить полученную систему. Определить искомые перемещения в узлах
2. Метод перемещений: основная и эквивалентная системы.
Основная система - это конструкция полученная из исходной путем замены на типовые элементы
Эквивалентная система - это система поученная на базе основной и являющаяся полной механической эквивалентной исходной (внутренние силы и перемещения будут такие же как в исходной , так и в эквивалентной). Эквивалентная система получается путем приложения к ней всей активной нагрузки плюс задание перемещения исключенные введенными связями
3. Метод перемещений: каноническая система уравнений.
, где - жесткость,- коэффициент влияние приложенной нагрузки к стержню,- обобщенное перемещение узла,-обобщенная сила соответствующаяi обобщенному перемещению приложенная к узлу.
4.Метод перемещений: матрица жесткостей. Определение коэффициентов локальной матрицы жесткости для типовых элементов (с выводом любых двух из них).
5.Метод перемещений: определение коэффициентов, учитывающих вне узловую нагрузку. Вывод коэффициентов для случая нагружения элемента сосредоточенной силой и распределенной нагрузкой.
6. Метод перемещений: построение эпюры изгибающих моментов. Выполнение проверки.
Эпюры строятся по принципу суперпозиции путем домножения эпюры базового элемента на перемещения и сложения её с эпюрой от действия нагрузки.
Проверку проводят по методу сил или любому другому методу.
7.Сравнение метода сил и метода перемещений.
При расчёте статически неопределимых систем методом сил сначала находятся лишние неизвестные, затем внутренние силовые факторы и перемещения.
Метод перемещений отличается от метода сил тем, что за основные неизвестные принимаются перемещения узлов стержневой системы (углы поворота и линейные перемещения). Поэтому особенно просто раскрывается статическая неопределимость системы с малым числом узлов.
8. Комбинированный метод сил и перемещений (на примере).
Сущность заключается в рациональности использования того или иного метода при решении задач с симметричным и кососиметричным нагружением:
Нагружение |
Число уравнений при расчете |
Принятый метод решения | |
По методу сил |
По методу перемещений | ||
Симметричное |
2 |
1 |
Метод перемещений |
кососимметричное |
1 |
2 |
Метод сил |
При решение многих задач их можно разбить на две составляющие с симметричным и кососиметричным нагружением и решать каждую из наиболее подходящим методом (для уменьшения количества решения уравнений), а потом складывать эпюры по методу суперпозиции.