Twierdzenia o wzajemności



Podobne dokumenty
Krótko, co nas czeka na zajęciach. Jak realizujemy projekty. Jak je zaliczamy. Nieobecności Wykład nr 1

Defi f nicja n aprę r żeń

METODA SIŁ KRATOWNICA

Podpory sprężyste (podatne), mogą ulegać skróceniu lub wydłużeniu pod wpływem działających sił. Przemieszczenia występujące w tych podporach są

PODSTAWY STATYKI BUDOWLI POJĘCIA PODSTAWOWE

Linie wpływu w belce statycznie niewyznaczalnej

6. WYZNACZANIE LINII UGIĘCIA W UKŁADACH PRĘTOWYCH

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

Autor: mgr inż. Robert Cypryjański METODY KOMPUTEROWE

Mechanika ogólna Wydział Budownictwa Politechniki Wrocławskiej Strona 1. MECHANIKA OGÓLNA - lista zadań 2016/17

5. METODA PRZEMIESZCZEŃ - PRZYKŁAD LICZBOWY

4. Elementy liniowej Teorii Sprężystości

Mechanika teoretyczna

MECHANIKA BUDOWLI I. Prowadzący : dr inż. Hanna Weber pok. 225, weber@zut.edu.pl strona:

3. METODA PRZEMIESZCZEŃ - ZASADY OGÓLNE

Metody energetyczne. Metoda Maxwella Mohra Układy statycznie niewyznaczalne Metoda sił Zasada minimum energii

Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie

Uwaga: Linie wpływu w trzech prętach.

Dla danej kratownicy wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów

Mechanika teoretyczna

PODSTAWY MECHANIKI OŚRODKÓW CIĄGŁYCH

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

1. PODSTAWY TEORETYCZNE

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

SPORZĄDZANIE LINII WPŁYWU WIELKOŚCI STATYCZNYCH SPOSOBEM KINEMATYCZNYM

ZADANIA - POWTÓRKA

Podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów. Statyczna próba rozciągania metali. Warunek nośności i użytkowania. Założenia

Al.Politechniki 6, Łódź, Poland, Tel/Fax (48) (42) Mechanika Budowli. Inżynieria Środowiska, sem. III

Materiały pomocnicze do wykładów z wytrzymałości materiałów 1 i 2 (299 stron)

MECHANIKA PRĘTÓW CIENKOŚCIENNYCH

WIADOMOŚCI WSTĘPNE, PRACA SIŁ NA PRZEMIESZCZENIACH

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

3. Rozciąganie osiowe

Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych. metodą sił

STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA

Spis treści. Wstęp Część I STATYKA

POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH Zakład Mechaniki Budowli LINIE WPŁYWOWE SIŁ W UKŁADACH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH

Mechanika teoretyczna

1. METODA PRZEMIESZCZEŃ

4. ELEMENTY PŁASKIEGO STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ

Treść ćwiczenia T6: Wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach

Wytrzymałość Konstrukcji I - MEiL część II egzaminu. 1. Omówić wykresy rozciągania typowych materiałów. Podać charakterystyczne punkty wykresów.

5.1. Kratownice płaskie

ĆWICZENIE 7 Wykresy sił przekrojowych w ustrojach złożonych USTROJE ZŁOŻONE. A) o trzech reakcjach podporowych N=3

TENSOMETRIA ZARYS TEORETYCZNY

PYTANIA KONTROLNE STAN NAPRĘŻENIA, ODKSZTAŁCENIA PRAWO HOOKE A

Dr inż. Janusz Dębiński

Z-LOG-0133 Wytrzymałość materiałów Strength of materials

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

Naprężenia, przemieszczenia, odkształcenia Właściwości materiałów. dr hab. inż. Tadeusz Chyży Katedra Mechaniki Konstrukcji

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normalne, przemieszczenia 2

Olga Kopacz, Adam Łodygowski, Krzysztof Tymber, Michał Płotkowiak, Wojciech Pawłowski Poznań 2002/2003 MECHANIKA BUDOWLI 1

Wewnętrzny stan bryły

UOGÓLNIONE PRAWO HOOKE A

Dr inż. Janusz Dębiński

Rodzaje obciążeń, odkształceń i naprężeń

Mechanika i Budowa Maszyn

Narysować wykresy momentów i sił tnących w belce jak na rysunku. 3ql

BELKI CIĄGŁE STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Doświadczalne sprawdzenie twierdzeń Bettiego i Maxwella LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

Mechanika. Wykład nr 2 Wypadkowa dowolnego układu sił. Równowaga. Rodzaje sił i obciążeń. Wyznaczanie reakcji.

6. ZWIĄZKI FIZYCZNE Wstęp

Fizyka dla Informatyków Wykład 7 Mechanika Ośrodków Ciągłych

Przykład 1 Dany jest płaski układ czterech sił leżących w płaszczyźnie Oxy. Obliczyć wektor główny i moment główny tego układu sił.

1. Obciążenie statyczne

PROJEKT NR 1 METODA PRZEMIESZCZEŃ

Wytrzymałość materiałów. Wzornictwo przemysłowe I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

2kN/m Zgodnie z wyznaczonym zadaniem przed rozpoczęciem obliczeń dobieram wstępne przekroje prętów.

WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA

Część ZADANIA - POWTÓRKA ZADANIA - POWTÓRKA. Zadanie 1

MECHANIKA BUDOWLI I. Prowadzący : dr inż. Hanna Weber. pok. 227, weber@zut.edu.pl

Sił Si y y w ewnętrzne (1)(1 Mamy my bry r łę y łę mate t r e iralną obc ob iążon ż ą u kła k de d m e si m ł si ł

Wytrzymałość materiałów. Budowa i eksploatacja maszyn I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Mechanika i Wytrzymałość Materiałów. Wykład nr 1 Wprowadzenie i podstawowe pojęcia. Rachunek wektorowy. Wypadkowa układu sił. Równowaga.

Belka Gerbera. Poradnik krok po kroku. mgr inż. Krzysztof Wierzbicki

R o z w i ą z a n i e Przy zastosowaniu sposobu analitycznego należy wyznaczyć składowe wypadkowej P x i P y

ĆWICZENIE 6 Kratownice

TARCZE PROSTOKĄTNE Charakterystyczne wielkości i równania

Wytrzymałość materiałów Strength of materials

4.1. Modelowanie matematyczne

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

Zasady dynamiki Newtona. Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

3. KINEMATYKA Kinematyka jest częścią mechaniki, która zajmuje się opisem ruchu ciał bez wnikania w jego przyczyny. Oznacza to, że nie interesuje nas

Projekt nr 1. Obliczanie przemieszczeń z zastosowaniem równania pracy wirtualnej

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

Ścinanie i skręcanie. dr hab. inż. Tadeusz Chyży

2. Pręt skręcany o przekroju kołowym

Wyznaczanie modułu Younga metodą strzałki ugięcia

MECHANIKA BUDOWLI LINIE WPŁYWU BELKI CIĄGŁEJ

Wykład 6: Linie wpływu reakcji i sił wewnętrznych w belkach gerbera. Obciążanie linii wpływu. dr inż. Hanna Weber

ZGINANIE PŁASKIE BELEK PROSTYCH

1. PODSTAWY TEORETYCZNE

Temat: Mimośrodowe ściskanie i rozciąganie

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Wytrzymałość materiałów Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu:

3. RÓWNOWAGA PŁASKIEGO UKŁADU SIŁ

Liczba godzin Liczba tygodni w tygodniu w semestrze

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

ALGORYTM STATYCZNEJ ANALIZY MES DLA KRATOWNICY

1. ANALIZA BELEK I RAM PŁASKICH

OBLICZANIE RAM METODĄ PRZEMIESZCZEŃ WERSJA KOMPUTEROWA

Transkrypt:

Twierdzenia o wzajemności

Praca - definicja Praca iloczyn skalarny wektora siły i wektora drogi jaką pokonuje punkt materialny pod wpływem działania tej siły. L S r r F( s) o ds r F( s) cos ( α ) ds F r (s) ds r S ds r r F s F r (s) α r ( s) F ( s)cos s ( ) α S S

Praca zewnętrzna Praca statycznego układu sił zewnętrznych na konstrukcję trwa w nieskończenie długim czasie i dlatego można narysować wykres tego obciążenia tak jak na rysunku: L z r r F( s) o ds S F F i F s i i F i L wi s s F w F s i s s

Praca zewnętrzna sił Praca jest to iloczyn skalarny wektora siły i wektora drogi jaką pokonuje punkt belki pod wpływem działania tej siły czyli, aby policzyć pracę trzeba pomnożyć przez siebie wartość przemieszczenia i wartość składowej siły, działającej na kierunku tego przemieszczenia. F F s s F y F F F x s s L r r F( s) ds F s s ( F s F ) z o i i y i S

Praca zewnętrzna sił i momentów Praca jest to iloczyn skalarny wektora oddziaływania (siły lub momentu) i wektora przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu) przekroju belki pod wpływem działania tego oddziaływania siły czyli, aby policzyć pracę trzeba pomnożyć przez siebie wartość przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu) i wartość składowej odpowiedniego oddziaływania (siły lub momentu), działającej na kierunku tego przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu). M F ϕ s L z ϕ ( M F s )

Praca zewnętrzna obciążeń Praca jest to iloczyn skalarny wektora oddziaływania (siły lub momentu) i wektora przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu) przekroju belki pod wpływem działania tego oddziaływania siły czyli, aby policzyć pracę trzeba pomnożyć przez siebie wartość przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu) i wartość składowej odpowiedniego oddziaływania (siły lub momentu), działającej na kierunku tego przemieszczenia (przesunięcia lub kąta obrotu). s u(a) a L x a b z q u a q u(x) b F s u(ab) ( x) dx F s ( qa F s ) a s q A b F s

Praca wewnętrzna Praca sił wewnętrznych jest zawsze ujemna, bo siły wewnętrzne przeciwstawiają się odkształceniom, a więc mają przeciwne zwroty. Praca ta jest równa całce iloczynu naprężeń, wywołanych siłami wewnętrznymi, i odkształceń jakie powoduje działanie sił zewnętrznych:. L w T T dv dv V V Energia sprężysta V T T dv dv V V Energia sprężysta powoduje, że gdy usuniemy obciążenie, to układ wróci do kształtu pierwotnego przed działaniem sił.

Oznaczenia Wektor naprężeń: x y z τ xy τ xz τ yz Praca sił wewnętrznych: T T Lw dv dv V Energia sprężysta T T V dv dv V V V Wektor odkształceń x y z γ xy γ xz γ yz u x x x u y y y u z z z γ γ γ xz yz xy u x u z z x u y uz z y u y x u x y

Równania konstytutywne Równania konstytutywne to zależności opisujące związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami D Najbardziej popularne i najczęściej stosowane równania konstytutywne dla układów Clapeyrona i materiałów izotropowych dla stanu przestrzennego: τ τ τ yz xz xy zz yy xx γ γ γ yz xz xy zz yy xx µ µ µ µ λ λ λ λ µ λ λ λ λ µ λ D ( )( ) λ G E ( ) G E µ gdzie stałe Lamego

Równania konstytutywne Równania konstytutywne to zależności opisujące związki pomiędzy naprężeniami i odkształceniami D Najbardziej popularne i najczęściej stosowane równania konstytutywne dla układów Clapeyrona i materiałów izotropowych dla stanu przestrzennego: τ τ τ yz xz xy zz yy xx γ γ γ yz xz xy zz yy xx ( )( ) λ G E ( ) G E µ gdzie stałe Lamego ) ( ) ( ) ( E D

Równania konstytutywne ( ) G E µ gdzie stałe Lamego µ µ λ λ λ λ µ λ λ λ λ µ λ D Macierz, zawierająca dane materiałowe ( )( ) λ G E ( ) µ µ µ E moduł Younga, moduł sprężystości podłużnej G moduł Kirchoffa, moduł sprężystości postaciowej współczynnik Poissona, równy ilorazowi odkształceń wzdłuż kierunku działania naprężenia i w kierunku prostopadłym, np. przy zz xx yy xx.,, zz yy xx

Równania konstytutywne - geneza Zestawienie zależności pomiędzy odkształceniami podłużnymi i naprężeniami normalnymi w przestrzennym stanie naprężeń, wyznaczonymi na podstawie badań dla materiałów liniowo-sprężystych, np. próba statyczna rozciągania. naprężenia działają tylko wzdłuż osi x xx xx E xx yy xx xx E E xx zz xx xx E E du x dx xx du dx du y dy yy dv dy yy zz τ xy τ yx τ xz τ zx τ yz τ zy du z dz zz dw dz

Równania konstytutywne - geneza Zestawienie zależności pomiędzy odkształceniami podłużnymi i naprężeniami normalnymi w przestrzennym stanie naprężeń, wyznaczonymi na podstawie badań dla materiałów liniowo-sprężystych, np. próba statyczna rozciągania. naprężenia działają wzdłuż osi y yy yy E yy xx yy yy E E yy zz yy yy E E naprężenia działają wzdłuż osi z zz zz E zz xx zz zz E E yy zz E zz E zz

Równania konstytutywne - geneza Zestawienie zależności pomiędzy odkształceniami postaciowymi i naprężeniami stycznymi w przestrzennym stanie naprężeń, wyznaczonymi na podstawie badań dla materiałów liniowo-sprężystych, np. próba statyczna skręcania. γ γ γ xy yz xz τxy G τ yz G τxz G

Układy Clapeyrona Układ sprężysty musi spełniać następujące warunki: materiał, z którego wykonany jest układ, zachowuje się zgodnie z prawem Hooke a czyli jest to materiał liniowo-sprężysty, w układzie nie ma takich warunków brzegowych, których istnienie zależy od odkształcenia konstrukcji, temperatura układu jest stała, nie ma naprężeń i odkształceń wstępnych. Układy, które spełniają wymienione warunki, nazywane są układami Clapeyrona.

Twierdzenie Clapeyrona Twierdzenia Clapeyrona mówi, że dla układu sprężystego, znajdującego się w równowadze, praca sił zewnętrznych L z równa jest energii potencjalnej sił wewnętrznych (energii sprężystej): L z V n i P i u i T dv T dv V V lub w innej wersji Praca sił zewnętrznych jest miarą energii potencjalnej obciążenia zewnętrznego przekształcającej się w energię sprężystą: L z V z V-L w

Twierdzenie E.Bettiego o wzajemności pracy Układ sił P ik wykonuje taką samą pracę na przemieszczeniach wywołanych układem sił P jn jak układ sił P jn na przemieszczeniach wywołanych przez siły P ik. k P ik u jk P i n P jn u in P i u j P j u Ugięcie belki od siły P i Ugięcie belki od siły P j P j i u ii u ji u ij u jj Praca siły P j P j P i Praca siły P i u ii Pj u ji u ji i u ij P u ij u jj

Twierdzenie E.Bettiego o wzajemności pracy - dowód Układ sił P ik wykonuje taką samą pracę na przemieszczeniach wywołanych układem sił P jn jak układ sił P jn na przemieszczeniach wywołanych przez siły P ik. Zgodnie z twierdzeniem Clapeyrona praca sił zewnętrznych L z równa jest energii potencjalnej sił wewnętrznych (energii sprężystej): L z V czyli Pi ui Wykorzystując równania konstytuwne: mamy: n i D T dv T dv V T T D T V T D k P ik u jk V T i j dv k P ik V u T i jk D T j dv n P jn V u T i in j dv n P jn u in

Twierdzenie o wzajemności przemieszczeń (Maxwella) Jeżeli na konstrukcję działają dwie niezależne uogólnione siły jednostkowe P i i P j, wywołujące odpowiednio przemieszczenia w ji (przemieszczenie w punkcie j na kierunku siły P j wywołane siłą P i ) i w ij (przemieszczenie w punkcie i na kierunku siły P i wywołane siłą P j ), to te przemieszczenia są sobie równe. P i P i w ij P j w ji oraz P i i P j w ij w ji Ugięcie belki od siły P i Ugięcie belki od siły P j P j w ii w ji w ij w jj Praca siły P j P j P i Praca siły P i w ii w ji w ij w jj

Twierdzenie o wzajemności przemieszczeń (Maxwella) Jeżeli na konstrukcję działają dwie niezależne uogólnione siły jednostkowe P i i P j, wywołujące odpowiednio przemieszczenia w ji i w ij, to te przemieszczenia są sobie równe. Przykład Odkształcenie belki od siły P i P i Ugięcie belki od siły P j w ji P j w ij w ii w jj P i w ij P j w ji oraz P i i P j w ij w ji

Twierdzenie o wzajemności reakcji (Rayleigha) Jeżeli statycznie niewyznaczalna konstrukcja zostanie poddana dwóm niezależnym uogólnionym przemieszczeniom jednostkowym δ i i δ j (obciążenie geometryczne), wywołującym odpowiednio reakcje R ji (reakcja w podporze j wywołana obciążeniem geometrycznym δ i ) i R ij (reakcja w podporze i wywołana obciążeniem geometrycznym δ j ), to te reakcje są sobie równe. δ i R ij δ j R ji oraz δ i i δ j R ij R ji Ugięcie belki od wymuszenia δ i R ji Ugięcie belki od wymuszenia δ j R jj δ i R ii Praca reakcji R ij Praca reakcji R ji δ j δ i δ R ji j R ij δ i R ij δ j R ji R ij

Twierdzenie o wzajemności reakcji (Rayleigha) Jeżeli statycznie niewyznaczalna konstrukcja zostanie poddana dwóm niezależnym uogólnionym przemieszczeniom jednostkowym δ i i δ j, wywołującym odpowiednio reakcje R ji i R ij, to te reakcje są sobie równe. Przykład Odkształcenie belki od przemieszczenia δ i Odkształcenie belki od przemieszczenia δ j R ji R jj δ i R ii δ j R ij δ i R ij δ j R ji oraz δ i i δ j R ij R ji

Twierdzenie o wzajemności reakcji (Rayleigha) Jeżeli statycznie niewyznaczalna konstrukcja zostanie poddana dwóm niezależnym uogólnionym przemieszczeniom jednostkowym δ i i δ j, wywołującym odpowiednio reakcje R ji i R ij, to te reakcje są sobie równe. Przykład Odkształcenie belki od przemieszczenia δ i Odkształcenie belki od przemieszczenia δ j δ i δ j R ji R ii R ij R jj δ i R ij δ j R ji oraz δ i i δ j R ij R ji

Twierdzenie o wzajemności przemieszczeń i reakcji Jeżeli na układ statycznie niewyznaczalny działają niezależnie (dwie sytuacje) w punkcie i siła jednostkowa P i oraz w podporze j przemieszczenie jednostkowe δ j (obciążenie geometryczne), wywołujące odpowiednio reakcję R ji (reakcja w podporze j wywołana siłą P i ) i przemieszczenie w ij (przemieszczenie w punkcie i wywołane obciążeniem geometrycznym przyłożonym w podporze j), to reakcja R ji i przemieszczenie w ij są sobie równe. P i Ugięcie belki od siły P i P i w ij R ji δ j R ji Ugięcie belki od wymuszenia δ j R jj w ii Praca reakcji R ji δ i w ij R jj P i Praca siły P i δ j R ji w ii δ i w ij w ii R jj P i w ij δ j R ji δ j

Twierdzenie o wzajemności przemieszczeń i reakcji Jeżeli na układ statycznie niewyznaczalny działają niezależnie w punkcie i siła jednostkowa P i oraz w podporze j przemieszczenie jednostkowe δ j, wywołujące odpowiednio reakcję R ji i przemieszczenie w ij, to reakcja R ji i przemieszczenie w ij są sobie równe. Przykład Odkształcenie belki od siły P i Odkształcenie belki od przemieszczenia δ j P i w ji w ij δ j w ii R ji R jj w ii R jj P i w ij δ j R ji

Metoda kinematyczna wyznaczania linii wpływu

Linie wpływu a twierdzenie o wzajemności przemieszczeń i reakcji P Układ i a b Układ j w δ j δ j - b P i w ij δ j R ji Praca sił układu i na przemieszczeniach układu j Pwδ j R R-w R l.w.r

Wyznaczanie linii wpływu belek metodą kinematyczną Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu reakcji V C (reakcja w formie siły), to należy przesunąć podporę o jednostkę w kierunku działania tej reakcji. Pod wpływem takiego wymuszenia nastąpi przesunięcie podpory. Jeżeli podpora ma zamocowanie sztywne, to nastąpi przesunięcie przęsła czyli fragmentu belki od podpory do przegubu. Belka w pozostałych podporach nie może się przesunąć, ale jeżeli są to podpory przegubowe, to może się obrócić. Przy rysowaniu kształtu belki pod wpływem wymuszenia należy pamiętać, że belka może załamywać się w przegubach. A A L.w.V C x x VC(x) P - B B C C przesunięcie VC

Wyznaczanie linii wpływu belek metodą kinematyczną Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu reakcji M C (reakcja w formie momentu), to należy obrócić podporę o jednostkowy kąt w kierunku działania tej reakcji. Obrót o kąt jednostkowy oznacza (przy założeniu małych przemieszczeń), że obracamy o kąt, którego tangens jest równy. Pod wpływem takiego wymuszenia nastąpi obrót podpory, ale nie przesunięcie. Na rysunku pokazano wymuszony obrót w punkcie C. Belka załamuje się w przegubie, po to aby wrócić do podpory B. To powoduje przesunięcie drugiego przegubu, w którym belka także musi się złamać po to, aby wrócić do podpory w punkcie A. Przemieszczenia zgodne ze zwrotem siły P bierzemy ze znakiem ujemnym. A A x x P MC(x) B B obrót k _ k C C MC L.w.M C

Wyznaczanie linii wpływu belek metodą kinematyczną Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły poprzecznej (tnącej) T M, to należy belkę rozciąć i rozsunąć o jednostkę. Rozcięte fragmenty przęsła muszą być po rozsunięciu równoległe, tak więc przesunięcia punktów rozcięcia (c i c ) w stosunku do pierwotnego położenia muszą spełniać następujące warunki: c c c c A x TM(x) B x P M A B M rozsunięcie d d d d - L.w.T M d c b C C

Wyznaczanie linii wpływu belek metodą kinematyczną Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu momentu zginającego M M, to należy belkę przełamać i obrócić w taki sposób, aby kat pomiędzy fragmentami przęsła wyniósł. W związku z tym należy odłożyć odcinek d z lewej strony rozcinanego fragmentu (d BF) a d z prawej strony (d EG). Następnie połączyć końce tych odcinków z przeciwległymi punktami przęsła czyli narysować odcinki BG i EF. Odcinki pomiędzy punktami B, H i G tworzą kształt belki, spowodowany analizowanym wymuszeniem. Wartość h można wyznaczyć ze wzoru: h dd d d A A x MM(x) x P złamanie - d B F B d H M M h d G E d b C C

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. α Skrócenie pręta o y Obrót pręta tak, aby pozostałe węzły nie przesunęły się w poziomie. α α y α cos ( α ) y y cos( α )

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. Przesuwamy węzły w pionie tak, aby uzyskać odkształcenie kratownicy y Najpierw węzły prętów sąsiadujących z prętem, dla którego wyznaczana jest linia wpływu siły normalnej y cos( α ) Dopasowanie pozostałych części kratownicy; lewa część górnego pasa ma być równoległa do prawej części górnego pasa

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. y Linię wpływu tworzą przesunięte węzły, leżące na drodze siły y cos( α ) a y y y y y - a l.w. N l.w. N y y y y a y a

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. B β C Skrócenie pręta o A B A C Skrócenie pręta zmienia trójkąt ABC, bok BC się skraca a bok AC się obraca. y β ( β ) y tg β y β y ctg ( β )

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. α β Przesuwamy węzły w pionie tak, aby uzyskać odkształcenie kratownicy B A y C Najpierw węzły prętów sąsiadujących z prętem, dla którego wyznaczana jest linia wpływu siły normalnej y ctg ( β ) y Przesunięcie węzła C na linię i dopasowanie pozostałych części kratownicy

Wyznaczanie linii wpływu kratownic metodą kinematyczną P Jeżeli chcemy otrzymać metodą graficzną linię wpływu siły normalnej w pręcie, to należy pręt skrócić o. α y y l.w. N - y l.w. N

Wyznaczanie linii wpływu w belkach statycznie niewyznaczalnych Wyznaczenie linii wpływu metodą kinematyczną reakcji M P M Uzyskanie linii wpływu reakcji M wymaga obrotu podpory o kąt równy - M l.w.m Linie wpływu w układach statycznie niewyznaczalnych są krzywoliniowe.

Wyznaczanie linii wpływu w belkach statycznie niewyznaczalnych Wyznaczenie linii wpływu metodą kinematyczną T α i M α P α α Uzyskanie linii wpływu siły tnącej T α wymaga przesunięcia o końców belki w przekroju, proporcje rozdzielenia dobieramy tak, jak dla układu statycznie wyznaczalnym. l.w.t α Linie wpływu w układach statycznie niewyznaczalnych są krzywoliniowe.

Wyznaczanie linii wpływu w belkach statycznie niewyznaczalnych Wyznaczenie linii wpływu metodą kinematyczną T α i M α P Uzyskanie linii wpływu siły tnącej M α złamania w przekroju i wzajemnego obrotu końców belki w przekroju o, pozostałe zasady doboru wartości w przekroju także tak, jak w układach statycznie wyznaczalnych. α α l.w.m α Linie wpływu w układach statycznie niewyznaczalnych są krzywoliniowe.

Zasada prac wirtualnych

Przemieszczenie wirtualne Przemieszczenie wirtualne powinno spełniać następujące warunki: dowolne, niezależne od sił działających na bryłę, zgodne z więzami, a więc kinematycznie dopuszczalne, niezależne od czasu. P i Ciało sprężyste Clapeyrona u i P i u i u i

Zasada prac wirtualnych dla ciał sprężystych (odkształcalnych) Suma prac sił zewnętrznych P ik na przemieszczeniach wirtualnych u ik i naprężeń rzeczywistych i na odkształceniach wirtualnych jest równa zero. i k P czyli ik u ik V P ik uik k V T i T i j j dv dv P i u i P i u i u i

Zasada prac wirtualnych dla elementów prętowych W elementach prętowych stosujemy założenie płaskich przekrojów, dzięki czemu wektory naprężeń i odkształceń redukują się do dwóch składowych: naprężeń normalnych i odkształceń oraz naprężeń stycznych i odkształceń postaciowych. P ik uik Pik uik i jdv k k V V T i j dv V τ γ dv i j P i u i P i u i u i

Koniec