rectan.co.uk 1. Szkic projektu Strona:1

Podobne dokumenty
gruparectan.pl 1. Szkic projektu Strona:1

Zadanie : Wyznaczyć położenie głównych centralnych osi bezwładności i obliczyć główne centralne momenty bezwładności Strona :1

2. Charakterystyki geometryczne przekroju

2. Charakterystyki geometryczne przekroju

Przykład 4.1. Ściag stalowy. L200x100x cm 10 cm I120. Obliczyć dopuszczalną siłę P rozciagającą ściąg stalowy o przekroju pokazanym na poniższym

i = [ 0] j = [ 1] k = [ 0]

gruparectan.pl MECHANIKA W PIGUŁCE Mały przewodnik po podstawach z Mechaniki Ogólnej Rectan

gruparectan.pl 1. Kratownica 2. Szkic projektu 3. Ustalenie warunku statycznej niewyznaczalności układu Strona:1

Przykład 4.2. Sprawdzenie naprężeń normalnych

Charakterystyki geometryczne figur płaskich. dr hab. inż. Tadeusz Chyży Katedra Mechaniki Konstrukcji

Dla danej kratownicy wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów

Analiza Matematyczna Praca domowa

Iloczyn skalarny, wektorowy, mieszany. Ortogonalność wektorów. Metoda ortogonalizacji Grama-Schmidta. Małgorzata Kowaluk semestr X

3. PŁASKI STAN NAPRĘŻENIA I ODKSZTAŁCENIA

MATEMATYKA 8. Funkcje trygonometryczne kąta ostrego (α < 90 ). Stosunki długości boków trójkąta prostokątnego nazywamy funkcjami trygonometrycznymi.

Podstawy fizyki wykład 4

1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia

TENSOMETRIA ZARYS TEORETYCZNY

gruparectan.pl 1. Metor Strona:1 Dla danego układu wyznaczyć MTN metodą przemieszczeń Rys. Schemat układu Współrzędne węzłów:

PYTANIA KONTROLNE STAN NAPRĘŻENIA, ODKSZTAŁCENIA PRAWO HOOKE A

PRZEZNACZENIE I OPIS PROGRAMU

Opis ruchu obrotowego

Funkcja liniowa -zadania. Funkcja liniowa jest to funkcja postaci y = ax + b dla x R gdzie a, b R oraz

2012/13. Mechanika Płynów (studia dzienne rok II, semestr 3) Praca domowa nr 1.

6. POWIERZCHNIOWE MOMENTY BEZWŁADNOŚCI

MECHANIKA OGÓLNA (II)

Dr inż. Janusz Dębiński. Wytrzymałość materiałów zbiór zadań

Funkcje trygonometryczne

Matematyka kompendium 2

PODSTAWY RACHUNKU WEKTOROWEGO

Orientacja zewnętrzna pojedynczego zdjęcia

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Analiza Matematyczna. Zastosowania Całek

gruparectan.pl 1. Silos 2. Ustalenie stopnia statycznej niewyznaczalności układu SSN Strona:1 Dla danego układu wyznaczyć MTN metodą sił

1. K 5 Ruch postępowy i obrotowy ciała sztywnego

Podstawy fizyki wykład 4

Wytrzymałość materiałów

Autor: mgr inż. Robert Cypryjański METODY KOMPUTEROWE

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

Drgania i fale II rok Fizyk BC

Tra r n a s n fo f rm r a m c a ja a na n p a rę r ż ę eń e pomi m ę i d ę zy y uk u ł k a ł d a am a i m i obr b ó r cony n m y i m

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

1. Silos Strona:1 Dla danego układu wyznaczyć MTN metodą sił Rys. Schemat układu ...

Blok III: Funkcje elementarne. e) y = 1 3 x. f) y = x. g) y = 2x. h) y = 3x. c) y = 3x + 2. d) y = x 3. c) y = x. d) y = x.

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

Funkcja liniowa i prosta podsumowanie

Przetwarzanie i Kompresja Obrazów. Przekształcenia geometryczne

Wykłady z Matematyki stosowanej w inżynierii środowiska, II sem. 2. CAŁKA PODWÓJNA Całka podwójna po prostokącie

FUNKCJA LINIOWA, OKRĘGI

Etap 1. Rysunek: Układy odniesienia

Matematyka stosowana i metody numeryczne

PRÓBNA MATURA ZADANIA PRZYKŁADOWE

wiczenie 15 ZGINANIE UKO Wprowadzenie Zginanie płaskie Zginanie uko nie Cel wiczenia Okre lenia podstawowe

REZONANSY : IDENTYFIKACJA WŁAŚCIWOŚCI PRZEZ ANALIZĘ FAL PARCJALNYCH, WYKRESY ARGANDA

AUTORKA: ELŻBIETA SZUMIŃSKA NAUCZYCIELKA ZESPOŁU SZKÓŁ OGÓLNOKSZTAŁCĄCYCH SCHOLASTICUS W ŁODZI ZNANE RÓWNANIA PROSTEJ NA PŁASZCZYŹNIE I W PRZESTRZENI

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki z zakresu klasy drugiej TECHNIKUM

Wykład 3 Równania rózniczkowe cd

Konstrukcje metalowe Wykład III Geometria przekroju

Niektóre zastosowania całki krzywoliniowej niezorientowanej 1.Długość l łuku zwykłego gładkiego Γ

Zadanie 3. Belki statycznie wyznaczalne. Dla belek statycznie wyznaczalnych przedstawionych. na rysunkach rys.a, rys.b, wyznaczyć:

POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji POMIARY KĄTÓW I STOŻKÓW

Wielokąty na płaszczyźnie obliczenia z zastosowaniem trygonometrii. Trójkąty. Trójkąt dowolny. Wielokąty trygonometria 1.

Fizyka 11. Janusz Andrzejewski

Funkcje trygonometryczne. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #5 1 / 14

MECHANIKA 2. Praca, moc, energia. Wykład Nr 11. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

FIGURY I PRZEKSZTAŁCENIA GEOMETRYCZNE

MECHANIKA 2 RUCH POSTĘPOWY I OBROTOWY CIAŁA SZTYWNEGO. Wykład Nr 2. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Redukcja płaskiego układu wektorów, redukcja w punkcie i redukcja do najprostszej postaci

Rozkłady wielu zmiennych

Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych

Ćwiczenie M-2 Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Cel ćwiczenia: II. Przyrządy: III. Literatura: IV. Wstęp. l Rys.

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

TRYGONOMETRIA FUNKCJE TRYGONOMETRYCZNE KĄTA SKIEROWANEGO

ZASTOSOWANIA CAŁEK OZNACZONYCH

Fizyka 1(mechanika) AF14. Wykład 5

Pochodna funkcji jednej zmiennej

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

ZAGADNIENIA PROGRAMOWE I WYMAGANIA EDUKACYJNE DO TESTU PRZYROSTU KOMPETENCJI Z MATEMATYKI DLA UCZNIA KLASY II

PODSTAWY WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW (POWYM)

[ P ] T PODSTAWY I ZASTOSOWANIA INŻYNIERSKIE MES. [ u v u v u v ] T. wykład 4. Element trójkątny płaski stan (naprężenia lub odkształcenia)

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH. Doświadczalne sprawdzenie zasady superpozycji

Przykład Łuk ze ściągiem, obciążenie styczne. D A

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXIII: Przypomnienie: statyka

Rysunek Łuk trójprzegubowy, kołowy, obciążony ciężarem własnym na prawym odcinku łuku..

2. CHARAKTERYSTYKI GEOMETRYCZNE FIGUR PŁASKICH

w najprostszych przypadkach, np. dla trójkątów równobocznych

DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu

Elektrostatyka. Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego

lim = 0, gdzie d n oznacza najdłuższą przekątną prostokątów

Funkcje trygonometryczne

Dr inż. Janusz Dębiński Mechanika ogólna Wykład 2 Podstawowe wiadomości z matematyki Kalisz

TRYGONOMETRIA. 1. Definicje i własności funkcji trygonometrycznych

PRÓBNA MATURA ZADANIA PRZYKŁADOWE

PROJEKT NR 1 METODA PRZEMIESZCZEŃ

Rachunek różniczkowy i całkowy w przestrzeniach R n

J. Szantyr - Wykład 5 Pływanie ciał

Krzywe stożkowe Lekcja II: Okrąg i jego opis w różnych układach współrzędnych

MECHANIKA 2 MOMENT BEZWŁADNOŚCI. Wykład Nr 10. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Ćwiczenie EA9 Czujniki położenia

Transkrypt:

Zadanie: Wyznaczyć położenie głównych centralnych osi bezwładności i obliczyć główne centralne momenty bezwładności 1. Szkic projektu * Rozwiązanie zadania * Oznaczenia: A [cm²] - pole powierzchni figury Xo [cm] - współrzędna X środka ciężkości figury w układzie globalnym Yo [cm] - współrzędna Y środka ciężkości figury w układzie globalnym Strona:1

A x [cm³] - moment statyczny względem osi Y w układzie globalnym A y [cm³] - moment statyczny względem osi X w układzie globalnym Xc [cm] - współrzędna X środka ciężkości układu figur w układzie globalnym Yc [cm] - współrzędna Y środka ciężkości układu figur w układzie globalnym xc [cm] - odległość X pomiędzy środkiem ciężkości figury a środkiem ciężkości układu yc [cm] - odległość Y pomiędzy środkiem ciężkości figury a środkiem ciężkości układu cy [cm] - odległość X pomiędzy środkiem ciężkości figury a Left cx [cm] - odległość Y pomiędzy środkiem ciężkości figury a Top Jx [cm4] - moment bezwładności figury względem osi X Jy [cm4] - moment bezwładności figury względem osi Y Dxy [cm4] - dewiacyjny moment bezwładności figury A x x [cm4] - element do wzoru Steinera A y y [cm4] - element do wzoru Steinera A x y [cm4] - element do wzoru Steinera [... tablice] lub Red Book - wartość odczytana z Tablic Inżynierskich Transformacja Kątowa : współrzędne X i Y obliczamy ze wzorów na obrót układu: X = X cos(φ) Y sin(φ) Y = X sin(φ) + Y cos(φ) gdzie X i Y to punkt po transformacji kątowej a X' i Y' punkt przed transformacją kątową gdzie φ to kąt obrotu figury układ X'Y' względem układu XY - jeżeli jest on zgodny z ruchem wskazówek zegara to jest on ujemny Transformacja Liniowa : współrzędne Xo i Yo obliczamy ze wzorów na przesunięcie układu: gdzie dx i dy to współrzędne początku (TopLeft) figury w nowym położeniu X o = dx + X Y o = dy + Y Strona:

. Położenie XcYc głównych centralnych osi bezwładności względem układu XY Obliczenie nowych wartości środka ciężkości figury po obrocie o kąt i przesunięciu do punktu docelowego. Figura znajduje się teraz w takim położeniu jak wzory podane na obliczanie momentów. Układ taki nazywamy układem lokalnym figury..1.figura Prostokąt b=11[cm] h=6[cm] kąt OX: 0 [stopnie] transformacja liniowa figury do punktu docelowego o wektor dx i dy dx = 5 [ cm ] dy = 10 [ cm ] X o = 5 + 5.5 = 10.5 [ cm ] Y o = 10 + ( 3) = 7 [ cm ]..Figura ćwiartka koła r=4[cm] kąt OX: 0 [stopnie] transformacja liniowa figury do punktu docelowego o wektor dx i dy dx = 5 [ cm ] dy = 4 [ cm ] X o = 5 + 1.6977 = 6.6977 [ cm ] Y o = 4 + 1.6977 = 5.6977 [ cm ] Strona:3

.3.Figura Dwuteownik 10 INP kąt OX: -4.16174 [stopnie] Transformacja kątowa : figury w układzie lokalnym o kąt φ = 4 9 ' 4 ' ' X =.9 [ cm ] Y = ( 6) [ cm ] X =.9 cos(φ) ( 6) sin(φ) Y =.9 sin(φ) + ( 6) cos(φ) X =.9 cos(( 4.1617)) ( 6) sin(( 4.1617)) Y =.9 sin(( 4.1617)) + ( 6) cos(( 4.1617)) X =.9 0.914 ( 6) 0.4093 Y =.9 0.4093 + ( 6) 0.914 X =.6459 (.4559) = 5.1018 [ cm ] Y = 1.187 + ( 5.4744) = ( 4.874) [ cm ] transformacja liniowa figury do punktu docelowego o wektor dx i dy dx = ( 0.919) [ cm ] dy = 5.66 [ cm ] X o = ( 0.919) + 5.1018 = 4.8099 [ cm ] Y o = 5.66 + ( 4.874) = 1.3386 [ cm ] ΣA = 67.6336 [ cm ] ΣAx = 677.136 [ cm 3 ] Strona:4

ΣAy = 409.4097 [ cm 3 ] Xc = ΣAx = 677.136 = 10.0118 [ cm ] ΣA 67.6336 Yc = ΣAy = 409.4097 = 6.0533 [ cm ] ΣA 67.6336 Tabela Środki ciężkości Figur Fig. Xo [cm] Yo [cm] A [cm²] A x [cm³] A y [cm³] 1 10.500 7.000 66.000 693.000 46.000 6.698 5.698-1.566-84.165-71.599 3 4.810 1.339 14.00 68.301 19.009 Sumy 67.634 677.136 409.410 1. Momenty bezwładności 1.1.Figura Prostokąt b=11[cm] h=6[cm] kąt OX: 0 [stopnie] Wartości Jxo, Jyo, Dxyo w układzie XoYo bez obrotu figury 1.1.1. Układ nachylony nie występuje kąt nachylenia jest równy zero względem naszego układu XY Jx o = 198 [ cm 4 ] Jy o = 665.5 [ cm 4 ] Strona:5

Dxy o = 0 [ cm 4 ] 1.1.. Ocena czy figura podana została jako ujemna pole dodatnie: figura została podana jako dodatnia wartości: Jxo, Jyo, Dxyo zostaną przy swoich znakach 1.1.3. Odległości od środka ciężkości figury do środka ciężkości układu x = Xo Xc = 10.5 10.0118 = 0.488 [ cm ] y = Yo Yc = 7 6.0533 = 0.9467 [ cm ] 1..Figura ćwiartka koła r=4[cm] kąt OX: 0 [stopnie] Wartości Jxo, Jyo, Dxyo w układzie XoYo bez obrotu figury 1..1. Układ nachylony nie występuje kąt nachylenia jest równy zero względem naszego układu XY Jx o = ( 14.0489) [ cm 4 ] Jy o = ( 14.0489) [ cm 4 ] Dxy o = 4.166 [ cm 4 ] 1... Ocena czy figura podana została jako ujemna pole ujemne: figura została podana jako ujemna wartości: Jxo, Jyo, Dxoyo zostały zmienione na przeciwne Jx o = ( 14.0489) [ cm 4 ] Strona:6

Jy o = ( 14.0489) [ cm 4 ] Dxy o = 4.166 [ cm 4 ] pole ujemne: figura została podana jako ujemna wartość: A - pole powierzchni zostało zmienione na ujemne A = ( 1.5664) [ cm ] 1..3. Odległości od środka ciężkości figury do środka ciężkości układu x = Xo Xc = 6.6977 10.0118 = ( 3.314) [ cm ] y = Yo Yc = 5.6977 6.0533 = ( 0.3557) [ cm ] 1.3.Figura Dwuteownik 10 INP kąt OX: -4.16174 [stopnie] Wartości Jxo, Jyo, Dxyo w układzie XoYo bez obrotu figury 1.3.1. Momenty i dewiacje dla układu nachylonego względem naszego układu XY (ponieważ kąt nachylenia analizowanej figury jest różny od zera i wynosi jak poniżej to należy obliczyć układ nachylony ) α = 4 9 ' 4 ' ' Momenty wejściowe do obliczenia układu nachylonego Jx o = 38 [ cm 4 ] Jy o = 1.5 [ cm 4 ] Dxy o = 0 [ cm 4 ] Strona:7

1.3.. Jx w układzie nachylonym Jx c = Jx o +Jy o = 38+1.5 = 349.5 + Jx o Jy o cos(α) Dxy o sin(α) = + 38 1.5 cos(( 4.1617)) 0 sin( ( 4.1617)) = + 306.5 cos(( 48.335)) 0 sin(( 48.335)) = = 174.75 + 153.5 0.6649 0 ( 0.7469) = = 174.75 + 101.8997 0 = 76.6497 [ cm 4 ] 1.3.3. Jy w układzie nachylonym Jy c = Jx o +Jy o = 38+1.5 = 349.5 Jx o Jy o cos(α) + Dxy o sin(α) = 38 1.5 cos( ( 4.1617)) 0 sin( ( 4.1617)) = 306.5 cos(( 48.335)) 0 sin(( 48.335)) = = 174.75 153.5 0.6649 + 0 ( 0.7469) = = 174.75 101.8997 + 0 = 7.8503 [ cm 4 ] 1.3.4. Dxy w układzie nachylonym Dxy c = Jx o Jy o sin(α) + Dxy o cos(α) = = 38 1.5 sin( ( 4.1617)) + 0 cos( ( 4.1617)) = = 306.5 sin(( 48.335)) + 0 0.6649 = = 153.5 ( 0.7469) + 0 0.6649 = = ( 114.4641) + 0 = ( 114.4641) [ cm 4 ] 1.3.5. Ocena czy figura podana została jako ujemna pole dodatnie: figura została podana jako dodatnia wartości: Jxo, Jyo, Dxyo zostaną przy swoich znakach 1.3.6. Odległości od środka ciężkości figury do środka ciężkości układu x = Xo Xc = 4.8099 10.0118 = ( 5.019) [ cm ] y = Yo Yc = 1.3386 6.0533 = ( 4.7147) [ cm ] Strona:8

. Centralne Momenty bezwładności dla układu XcYc względem środka ciężkości Osi Centralnych.1. Sumy częściowe Jxo, Jyo, Dxoyo zestawienie sumowania przedstawiono w tabeli Excel *Momenty i Dewiacje* w dalszej części projektu ΣJx o = 460.6008 [ cm 4 ] ΣJy o = 74.3015 [ cm 4 ] ΣDxy o = ( 110.475) [ cm 4 ] ΣAx o = 61.949 [ cm 4 ] ΣAy o = 373.019 [ cm 4 ] ΣAxy o = 363.948 [ cm 4 ] 3. Jxc, Jyc, Dxyc całego układu zgodnie z twierdzeniem Steinera Jx c = ΣJx o + ΣAy o = 460.6008 + 373.019 = 833.807 [ cm 4 ] Jy c = ΣJy o + ΣAx o = 74.3015 + 61.949 = 986.507 [ cm 4 ] Dxy c = ΣDxy o + ΣAxy o = ( 110.475) + 363.948 = 53.7006 [ cm 4 ] 3.1. Zestawienie Centralnych Jxc, Jyc, Dxyc do dalszych obliczeń Jx c = 833.807 [ cm 4 ] Jy c = 986.507 [ cm 4 ] Dxy c = 53.7006 [ cm 4 ] to są Centralne Momenty Bezwładności układu figur 4. Kąt OXc Głównych Centralnych osi bezwładności tan(α glowne ) = Dxy c Jy c Jx c = tan(α glowne ) = 507.4011 15.448 = 3.384 53.7006 986.507 833.807 = α glowne = arctan (tan(α glowne )) = α glowne = arctan(3.384) = 73.77 [ stopnie ] 4.1. Kąt alfa α glowne = α glowne = 36 38 ' 18 ' ' Strona:9

5. Główne Centralne momenty bezwładności 5.1. Jmax J max = Jy c +Jx c + ( Jy c Jx c ) + Dxy c = = 986.507+833.807 + ( 986.507 833.807 ) + 53.7006 = = 910.067 + (76.4) + 53.7006 = = 910.067 + 70174.0744 = 910.067 + 64.9039 = J max = 1174.9306 (J I ) [ cm 4 ] 5.. Jmin J min = Jy c +Jx c ( Jy c Jx c ) + Dxy c = = 986.507+833.807 ( 986.507 833.807 ) + 53.7006 = = 910.067 (76.4) + 53.7006 = = 910.067 70174.0744 = 910.067 64.9039 = J min = 645.18 (J II ) [ cm 4 ] Tabela Momenty i Dewiacje Fig. xc [cm] yc [cm] Jx [cm⁴] Jy [cm⁴] Dxy [cm⁴] A x x [cm⁴] A y y [cm⁴] A x y [cm⁴] 1 0.488 0.947 198.000 665.500 0.000 15.79 59.146 30.501-3.314-0.356-14.049-14.049 4.17-138.06-1.590-14.814 3-5.0-4.715 76.650 7.850-114.464 384.46 315.646 348.61 Sumy 460.601 74.301-110.47 61.949 373.0 363.948 6. Sprawdzenie 6.1. Niezmiennik J1 δj 1 = (Jy c + Jx c ) (J max + J min ) = 0 (Jy c + Jx c ) = 986.507 + 833.807 = 180.0534 Strona:10

(J max + J min ) = 1174.9306 + 645.18 = 180.0534 δj 1 = 180.0534 180.0534 = 0 6.. Niezmiennik J δj = (Jy c Jx c Dxy c ) (J max J min ) = 0 (Jy c Jx c Dxy c ) = 986.507 833.807 53. 7006 = 757974.519 (J max J min ) = 1174.9306 645.18 = 757974.519 δj = 757974.519153884 757974.5191539 = ( 1.16415318693481E 10) δ% = ( 1.535873830099868E 14)% 7. Wskaźniki Wx, Wy maxx -maksymalna odległość punktu układu od osi Xcentralnej maxy -maksymalna odległość punktu układu od osi Ycentralnej W x = W y = J x maxy = 833.806 11.3760 = 73.943cm3 J y maxx = 986.507 10.3037 = 95.7180cm3 Strona:11

8. Szkic projektu Wydruk wygenerowany w programie Rectan Copyright 019 Rectan Strona:1