Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Shpory_po_smekhu_2007vord.docx
Скачиваний:
35
Добавлен:
24.09.2019
Размер:
8.5 Mб
Скачать

20.Сравнительный анализ метода сил и метода перемещений. Выбор метода расчета стержневой системы.

Метод сил и метод перемещений - два основных метода оп­ределения внутренних усилий в статически неопределимых (СН) сис­темах. В них можно выделить качественно одинаковые этапы.

Установление количества неизвестных - степени СН в методе сил и степени кинематической неопр-ти в методе перемещений по трудоемкости практически одинаковы.

Оба метода предполагают использование основной системы(ОС). В методе сил ОС принимают в основном статически определимой путем удаления лишних связей. Для одной и той же системы можно предложить множество вариантов ОС, удовлетворяющих всем необходимым требовани­ям. Поэтому выбор рациональной ОС - одна из задач, решаемых при расчетах методом сил.

В расчетах методом перемещений ОС форми­руют путем введения дополнительных связей, что повышает сте­пень статической неопределимости, однако делает конструкцию кинематически определимой. Преимущество в том, что ОС практически единственная. Для многих рамных каркасов она позволяет получить неполные канонические уравнения и тем самым упростить расчет.

Канонические уравнения метода сил и метода перемещений по структуре одинаковые. Отличие лишь в физическом смысле этих уравнений и входящих в них величин. При большом числе неиз­вестных канон. ур-я метода перемещений неполные. В методе сил этого надо добиваться специальными приемами.

В обоих методах в ОС строятся единичные и грузовая эпюры внутренних усилий. При расчете рам и балок, как правило, ограничиваются эпюрами изгибающих моментов. В методе перемещений их построить проще, так как можно исполь­зовать табличные решения.

Коэффициенты и свободные члены канон. ур-й в методе перемещений из уравнений статики определить проще, чем аналогичные величины перемножением эпюр в методе сил.

Приемы построения окончательных эпюр внутренних усилий в обоих методах идентичны.

Анализируя вычислительные операции обоих методов при расчете рам, можно отметить, что в методе перемещений они не­сколько проще, чем в методе сил. Таким образом, метод переме­щений обладает преимуществами перед методом сил.

Выбор метода расчета стержневой системы. Как правило, предпочтение отдают ме­тоду с меньшим количеством неизвестных: если nc < nк , исполь­зуют метод сил, если nc > nк - метод перемещений. При равном количестве неизвестных (nc =nк ) выбирают метод перемещений.

Однако метод перемещений удобен не для всех стержневых систем. Этот метод становится весьма сложным и утрачивает свои преимущества, если расчет ведется с учетом деформаций стерж­ней от поперечных и продольных сил. Метод сил в этом случае осложняется гораздо меньше.

Например, для шарнирных ферм число неизвестных по методу перемещений всегда больше, чем по методу сил. Если система содержит криволинейные или другие нестандартные элементы, не рассмотренные в таблицах, построение эпюр в основной системе метода перемещений резко усложняется. Для этого в том или ином виде необходимо использовать метод сил. Поэтому для арок, где учитываются моменты, поперечные и продольные силы М, Q, N, также удобен метод сил.

Таким образом, выбор метода расчета определяется прежде всего числом основных неизвестных и применимостью того или иного метода к расчету стержневой системы данного типа.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]