Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2175

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.06.2024
Размер:
5.47 Mб
Скачать

p1,2 23,25 46 m

69,252 m2

23,25 46 252

m2

 

4 EJ I 2

 

EI 2

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69,25m

27,466m ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

 

 

 

EI

 

 

 

 

p

 

96,716

 

m

 

,

 

1

 

 

 

EJ

0,102

EJ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

EI

1

 

p1

 

 

96,716m

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

2

41,784

m

 

,

 

1

 

 

 

EJ

0,155

EJ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

2

 

 

p2

 

41,784m

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В решении задач используют

min ,

при которой возможно явление

резонанса. В рамах, в отличие от балок, частоты различных колебаний могут быть близкими друг к другу. Совпадение частот может привести к сдвоенному резонансу, что является опасным.

Определение сил инерций и построение эпюр Mдин,Qдин, Nдин . Частоты

вынужденных колебаний не заданы, рассмотрим раму в области, близкой к резонансу, и примем частоту вынужденных колебаний равной 0,7min .

Записываем систему уравнений (на основе метода сил), из которой определяются силы инерции.

 

 

 

 

 

S

 

S

2

 

 

0

 

 

 

 

11

1

12

 

 

1 p

 

 

 

 

 

 

S

 

 

S

2

 

2 p

0.

 

 

 

 

21 1

22

 

 

 

 

 

1

 

ii – перемещение в направлении колебаний i -й массы от

ii ii

 

 

,

m

2

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инерционной силы Si 1.

ip перемещение в направлении колебаний i -й массы от статического действия вибрационной нагрузки.

 

2

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

0,102

EI

2

 

 

 

0,7 min 0,5 min ;

 

0,5

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5 0,0104

EI

0,0052 EI

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 m

 

 

m

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23,25

 

192,307

 

 

169,058

 

11

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

m 0,0052EI

 

EI

 

EI

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 m

 

 

46

 

 

192,307

 

 

146,307

 

 

22

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

m 0,0052EI

 

EI

 

EI

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для определения ip строим эпюру M p

от

статического действия

вибрационной нагрузки (рис. 6.3).

91

Рис. 6.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 p

 

M1M p

dx

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4,5 6 3

 

2

 

 

 

 

 

2

 

4,5 6

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

2EI

 

EI

 

1

4,5

6

 

2

 

2

 

 

1

 

 

 

 

2

 

1,5

62

6

 

 

1

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

1

22,5 3

 

2

1

 

 

1

 

2

 

3

 

 

2EI

 

3

 

8

 

 

 

2

 

2EI

 

 

 

2

3

2EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1,5 32

3 1 1

 

1

 

 

 

1

 

27 3

 

2

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2EI

 

2

3

2EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 18 9 13,5 11,25 0,844 40,5 100,4064 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 p

 

M2

 

dx

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4,5

6

3

4

 

 

2

 

4,5 6

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

2EI

 

 

EI

 

 

1

4,5

6

2

4

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

1,5

62

6

 

1

4

 

1

 

 

 

 

1

22,5

3

 

2

 

2

 

 

1

 

2

3

2EI

 

 

3

 

 

8

 

 

2

2EI

 

2

 

3

 

2EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1,5 32

 

3

1

 

2

 

1

 

18 18 18 27 22,5

1,6875 65,8125

2

 

 

2EI

 

 

3

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

Решаем систему уравнений, определяем силы инерции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,69058S1 25S2 100,406 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25S

146,307S

2

65,8125 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 0,678;

S2

0,566.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

.

Строим исправленные эпюры (рис. 6.4).

а

б

 

 

 

 

 

Рис. 6.4

Динамическая

эпюра получена сложением следующих эпюр:

Mдин M ро

 

S1

 

 

S2.

M1

M2

Mдин приведена на рис. 6.5,а. По этой эпюре строим Qдин, а затем Nдин

(рис. 6.5,б,в).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.5

 

Проверка эпюры Qдин

и Nдин (рис. 6.6).

 

 

 

 

 

 

 

Fkx 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1 Q2 S2 0,

 

 

 

 

 

 

 

1,353 0,787 0,566 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fky 0,

 

 

 

 

 

 

 

qo 9 po S1 N1 N2 0,

 

 

 

1,5 9 9 0,678 3,147 20,031

 

 

 

21,178 23,178 0.

 

 

 

1

 

S1

 

 

0,678 m

 

 

130,385

;

 

m 2

 

m 0,0052EI

 

 

EI

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.6

 

 

S2

 

 

0,56 m

 

 

 

108,846

2

 

 

 

 

 

 

EI .

 

m 2

m 0,0052EI

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93

Варианты задания 6

94

95

96

97

Исходные данные к заданию 6

N

 

Длины, м

 

п/п

l1

l2

h

1

2

3

4

1

8

3

3

2

2

5

4,5

3

9

3

4

4

6

4

3

5

8

3,5

4

6

9

2

5

7

7

2

4

8

5

4

3

9

3

9

4,5

10

6

6

5

11

2

2

6

12

4,5

7,5

5

13

3

9

9

14

3

5

4,5

15

8

3

4

16

2,5

6,5

5

17

6

9

5,5

18

6

9

6

19

12

3

4,5

20

7,5

4,5

6

21

9

4,5

6

22

2,5

9,5

5

23

5,5

6,5

4,5

24

8,5

3,5

6

Нагрузки

 

Массы

p0

q0

m1

 

m2

5

6

7

 

8

4

2

1

 

2

8

2,5

2

 

4

10

3

1,5

 

4

12

3,6

4

 

1

14

3,8

3

 

1

16

4

2,5

 

1,5

20

1,8

1

 

2

22

1,7

2

 

3

24

1,6

2,5

 

4

26

3,3

3,5

 

2

28

3,5

3

 

2

30

3,7

1

 

2,5

15

2,2

1,5

 

3

17

1,5

2

 

4

18

2,4

4

 

1,5

32

2,6

4,5

 

2

34

2,8

3

 

1,5

36

3

2

 

1

8

3,2

4

 

2,5

9

3,4

3,5

 

2

12

3,6

3

 

1,7

10

4

3,5

 

1,4

15

1,8

4

 

2,6

20

2

3

 

1,8

98

Задание 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА РАМУ

НА ОСНОВЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРЕМЫ

Цель задания:

Для заданной рамы, используя кинематическую теорему, определить предельную нагрузку.

Решение:

Число основных механизмов разрушения

R m n ,

где m – число опасных сечений;

n – степень статической неопределимости. Опасные сечения – это места

приложения

нагрузок

и

сечения

около узлов. В узлах опасными

являются сечения по стойкам, т.к.

M 0 в стойке (рис. 7.1)

меньше,

чем для ригеля;

 

 

n 3K Cуд 3 1 3;

R

6 3 3.

 

Рис. 7.1

 

 

 

Первый

основной

механизм

разрушения: балочный по ригелю БР (рис. 7.2). На основе равенства работ внешних и внутренних сил определим Рпр.

2

ql M10

2M20 2M30 ;

 

2

 

 

 

 

 

 

ql 25 2 40 30 ;

 

ql 135 ;

 

 

l

4 ;

 

 

 

 

;

2

2 ;

 

tg

 

 

 

l / 2

 

 

 

4

 

l

Рис. 7.2

l

 

8

2 ;

 

5P 2

4

 

4

 

 

 

135 ;

P 135 27.

 

2

 

 

 

5

 

Второй основной механизм разрушения: балочный по стойке БСТ (рис. 7.3).

99

 

2P 2M10 2 2M10 3;

 

tg

2

 

3

 

1

; 3

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.3

tg

2

 

2

 

 

1

;

 

2

2

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33 22 ; 2 32 1 1,53;

2P 33 2 25 1,53 2 25 3;

6P 125 Pпр 1256 20,833.

Третий основной механизм разрушения: боковое смещение БСМ

(рис.7.4).

2P 2 2M10 4 2M20 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

tg 4 4 2

2 34 ;

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2P 34 2 25 4 2 30 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

110 18,333.

 

 

 

 

 

 

6P 110 Pпр

 

Рис. 7.4

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

Комбинированные механизмы разрушения: БССМ (рис. 7.5).

 

 

 

 

 

2P 3 2M10 5 2M30 6 ;

 

 

 

 

3 35;

 

 

 

 

 

 

6

3

3 5 ;

 

 

 

 

 

 

 

5

5

 

 

3 3

 

 

 

2P 35 2M10 5

2M30

;

 

 

 

 

 

3

 

5

 

 

 

6P 2 25 2 30

;

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

Рис. 7.5

6P 50 36; P 866 14,333.

БРСМ (балочный и боковое смещение) (рис. 7.6).

100

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]