4.Решение и построение эпюр средствами mathcad

Задание исходных данных:

Рис. 4.1. Фрагмент листа MathCAD с заданием исходных данных

Систему линейных уравнений с квадратной матрицей удобно решать с помощью встроенной функции lsolve.

Определение коэффициентов M₀и Q₀:

Рис. 4.2. Фрагмент листа MathCAD с решением системы

Следовательно, M₀= -2,773; Q₀=4.352

Средствами MathCAD вычисляем характеристики балки на изгиб (прогиб, угол поворота, изгибающий момент, перерезывающую силу) и строим эпюры (рис. 4.3 – 4.6).

Рис.4.3.Эпюра прогиба оси балки

Рис. 4.4.Эпюра угла поворота оси балки

Рис. 4.4.Эпюра изгибающего момента балки

Рис. 4.5.Эпюра перерезывающей силы балки

5. Решение в среде программирования visual basic

Вычисления проводятся по полученным формулам (2.2), (2.3), (2.5), (2.7) с использованием одного из операторов цикла: For…Next, Do…Loop или While…Wend.

Задача сведена к просчету значений четырех функций при изменении аргумента на промежутке с некоторым шагом (задача табулирования функции).

Интерфейс приложения для вычисления прогиба, угла поворота, изгибающего момента и перерезывающей силы показан на рис.5.1. Для вывода результатов был применен объект ListBox.

Рис. 5.1. Интерфейс и результаты вычисления прогиба, угла поворота, изгибающего момента и перерезывающей силы

Программный код, написанный в среде программирования Visual Basic:

Рис. 5.2. Программный код в среде программирования Visual Basic

ВЫВОДЫ

В курсовой работе была решена задача по сопротивлению материалов – расчетбалки на изгиб методом начальных параметров - с применением ранее полученных знанийпо курсу информатики, а также с использованием методической литературы иконсультаций у преподавателя.

Курсовая работа была выполнена и оформлена с помощью программ: текстовыйредактор Microsoft Word, электронные таблицы Microsoft Excel, графический редакторPaint, автоматизированная система MathCad, среда программирования Visual Basic.

В данной курсовой работе расчет балки на изгиб, благодаря программам MicrosoftExcel и MathCad, был выполнен в несколько раз быстрее и нагляднее, по сравнению собычным расчетом, без использования компьютерной техники, что перспективно дляинженеров в настоящее время.

В результате проведенных расчетов были вычислены все характеристики

изогнутой балки: прогиб, угол поворота, изгибающий момент и перерезывающая сила.Полученные результаты и эпюры, выполненные разными программами, совпадают.

Использованные источники

1. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1976. – 608 с.

2. Бидасюк Ю.М. Mathsoft®MathCAD11. Самоучитель. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 224 с.

3. Быкова О.Г.Информатика: Методические указания к курсовой работе для студентовспециальности 130504 / Санкт-Петербургский ГосударственныйГорный Институт им.Г.В.Плеханова, (технический университет). – СПб,2007, 44 с.

4. Овчинникова Е.Н. Информатика. VISUAL BASIC: программирование циклических процессов. Графические возможности: Методические указания к лабораторным работам для студентов всех специальностей / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». – СПб, 2013, 40с.

5. Онушника И.О.,Талалай П.Г.Правила оформление курсовых и квалификационных работ: Методические указания.- СПб: Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), 2005.- 50 с.

6. Рудикова Л.В. MicrosoftExcelдля студента.- СПб: БХВ-Петербург, 2005.- 368 с.