SAMOUCZEK PRZYKŁAD ROZWIĄZANIA ZANIA TARCZY

ZAPRASZAMY DO NAUKI W samouczku zosta ł o przedstawione, w jaki spos ó b uŝyć u program TARCZA do obliczenia napręŝ ęŝeń w tarczy. PORUSZANIE SIĘ PO SAMOUCZKU: 4 KaŜdy ekran podaje instrukcje dotyczącą jednego kroku samouczka. 4 KaŜdy krok zawiera ilustrację pokazującą,, co powinno być widoczne w oknie programu TARCZA 4 Wykonanie instrukcji samouczka zajmuje ok. 15 min. Aby w dowolnej chwili przerwać ćwiczenie, w lewym dolnym rogu naleŝy y nacisnąć przycisk. 4 Aby kontynuować pracę z samouczkiem, kliknij przycisk akcji.

WPROWADZENIE Na rysunku przedstawiona jest tarcza utwierdzona z jednej strony w ścianie, natomiast z drugiej strony obciąŝ ąŝona siłą rozłoŝon oną na całej d ł ugoś ci boku tarczy. W zadaniu naleŝy y obliczyć napręŝ enia występuj pujące w tarczy. Dane do obliczeń oraz kształt t tarczy na rysunku poniŝej:

UTWÓRZ NOWY PLIK Pierwszym krokiem przy rozpoczęciu ciu obliczania zadania jest utworzenie nowego pliku lub otwarcie ju Ŝ istnieją cego. W tym przypadku tworzymy ca ł kiem nowe zadanie i w tym celu z paska menu wybieramy PLIK, a następnie opcję NOWY.

MATERIAŁ W nastę pnej kolejno ś ci musimy wprowadzi ć dane dotyczą ce tarczy. W tym celu z paska MENU wybieramy opcję MATERIAŁ.

WPROWADZANIE DANYCH MATERIAŁOWYCH Pojawi się nam okno DANE MATERIA Ł Ó W. W tym oknie wprowadzamy dane dotycz ą ce tarczy, na podstawie kt ó rej bęb dziemy przeprowadzać obliczenia.

PROSTOKĄT Tarczę moŝna budować ustalając c współrz rzędne kolejnych węzłów w w oraz łą czą c je kolejno elementami. Jest to metoda troch ę czasoch ł onna, jednak konieczna w przypadku bardziej skomplikowanych kszta ł t ó w tarczy. Tym razem jednak tarcza jest prostok ą tem i mo Ŝ emy skorzystać z funkcji PROSTOK Ą T.. Funkcja ta pozwoli na ominięcie Ŝ mudnego wpisywania współrz rzędnych punktów w tarczy.

MACIERZ ELEMENTÓW W tym oknie wpisujemy współrz rzędne początku układu oraz wymiary obszaru, jaki bęb dzie zajmowa ła tarcza. Wpisujemy takŝ e ilość elementów w poziomych rzędach oraz ilość kolumn. Pozwoli to nam na podział tarczy na elementy skończone.

WIDOK PODZIELONEJ TARCZY Na ekranie pojawił a się podzielona tarcza z zaznaczonymi węzłw ami. Węzł y są s ponumerowane co u ł atwi nam w dalszej częś ci samouczka umiejscawiać siły y na tarczy, oraz odpowiednio ją j utwierdzić.

UTWIERDZENIE TARCZY Aby utwierdzi ć tarczę, naleŝ y zaznaczyć węzł y w kt ó rych będą b znajdowa ł y si ę utwierdzenia. W tym przypadku tarcza jest zamocowana w ścianie, wię c moŝ emy skorzystać z funkcji GRUPA.. Funkcja ta uproś ci w znacznym stopniu wykonanie tej czynności. ci. Zaznaczamy lewe skrajne węzły... w

UTWIERDZENIE TARCZY CD....wybieramy w menu programu funkcj ę GRUPA,, a nastę pnie opcję ZADAJ PODPORY

WYMUSZONE PRZESUNIĘCIA Pojawia nam się okno Wymuszone przesunięcia, w którym wpisujemy dane dotyczące ce charakteru podpory.

WIDOK UTWIERDZONEJ TARCZY

OBCIĄś ĄśANIE TARCZY W przypadku tego zadania na tarczę dzia ł a si ł a roz ł oŝ ona równomiernie na prawym jej boku. Musimy pamięta tać, Ŝe e w metodzie elementów w skończonych siły y działaj ają wyłą łącznie w węzłach, w konieczne jest więc c przekształcenie obciąŝ ąŝenia ciągłego działaj ającego na cały y bok tarczy, na siły y skupione działaj ające na poszczególne węzły. w Niestety w tym przypadku program nie moŝe e przyjść nam z pomocą i czynność tą musimy wykonać sami. Jest ona dość prosta i nie powinna przysporzyć wielu kłk opotów. Dokł adny opis przeliczania obci ąŝenia poznamy na kolejnej stronie samouczka.

ZAMIANA OBCIĄś ĄśENIA CIĄGŁEGO B B 500 N 50 mm 60 N/mm 1000 N 1000 N N ObciąŜenie o wartości 60 działa mm na odcinku 50 mm. Na tym odcinku znajduje się sześć węzłów w tym cztery z nich tworzą pary. D 500 N D Z obliczeń wynika,ŝe na cały odcinek działa siła równa 3000N N 60 50 mm. mm Wartość tej siły dzielimy na ilość węzłów znajdujących się na odcinku. Na kaŝdy węzeł działa siła 500 N 3000N. W 6 węzłach które tworzą pary siły sumują się.

OBCIĄś ĄśANIE TARCZY-CD.1 Węzły y tworzące pary moŝemy obciąŝ ąŝyć stosując c tą t samą metodę jaką zastosowaliś my podczas utwierdzania tarczy. Zaznaczamy myszką środkowe węzły y na prawym boku tarczy a następnie...

OBCIĄś ĄśANIE TARCZY-CD.2... z paska menu wybieramy funkcję GRUPA,, a następnie opcję ZADAJ PODPORĘ.

OBCIĄś ĄśANIE TARCZY-CD.3 Na ekranie pojawi się okno Obci ąŝenie węzłów w w siłami. W oknie tym wpisujemy warto ść ś ć si ł y i kierunek w jakim ona dzia ł a. NaleŜ y przy tym pamięta tać, Ŝe e zwrot siły y jest uzaleŝniony od przyjętego układy współrz rzędnych. W programie tarcza zwroty dodatnie posiadaj ą si ł y skierowane w g ó rę i w prawo. Jeś li chcemy uzyskać zwrot przeciwny, musimy w okienku Wartość siły wpisać wartość ze znakiem ujemnym.

DODAWANIE SIŁ W WĘZŁACH W SKRAJNYCH Siły y w węzłach w skrajnych dodajemy oddzielnie. Z obliczeń wynika, Ŝe są one dwukrotnie mniejsze od tych dzia łają cych pomię dzy nimi. W pasku menu rozwijamy funkcję DODAJ a następnie wybieramy opcję SIŁĘ ŁĘ.

OBCIĄś ĄśANIE TARCZY-CD.4 Na ekranie zn ó w pojawia nam si ę okno Obci ą Ŝ enie węzłó w si ł ami z tą t r óŝ nicą, Ŝ e w okienku Numer węzła w zamiast skr ó tu GRP (grupa) musimy wpisać numer węzław w którym będzie b przyłoŝona ona siła skupiona. Nastę pnie wpisujemy wartoś ci si ł z odpowiednimi znakami.

WIDOK TARCZY

DANE OBLICZENIOWE Wprowadziliśmy juŝ wszystkie dane dotycz ą ce tarczy. JeŜeli eli nie jesteśmy pewni czy są s one poprawnie wprowadzone, moŝ emy sprawdzić to wykorzystuj ą c opcj ę DANE OBLICZENIOWE w pasku rozwijanym OBLICZENIA. Po ewentualnym znalezieniu nieprawid ł owo ś ci mo Ŝ emy wprowadzić poprawki.

OBLICZENIA Po sprawdzeniu danych obliczeniowych nie pozostaje nam nic innego jak przeprowadzenie obliczeń.. W tym celu z paska menu wybieramy funkcję OBLICZENIA a nast ę pnie opcj ę OBLICZ. Program automatycznie przeprowadzi wszystkie obliczenia.

NAPRĘś ĘśENIA NORMALNE W OSI X Wyniki moŝ emy obejrze ć w postaci graficznej korzystając c z funkcji WIDOK.

NAPRĘś ĘśENIA NORMALNE W OSI Y

NAPRĘś ĘśENIA ŚCINAJĄCECE

NAPRĘś ĘśENIA WG HUBERA

PRZEMIESZCZENIA

WYNIKI OBLICZEŃ Liczbowe wyniki oblicze ń mo Ŝ emy uzyska ć wybieraj ą c funkcję OBLICZENIA a nastę pnie opcję WYNIKI OBLICZEŃ.

ZAPISYWANIE Ostatnią czynności cią w naszym samouczku jest zapisanie pliku. W pasku menu wybieramy PLIK i zaznaczamy opcję ZAPISZ JAKO. Pojawi nam si ę okno, w którym wpisujemy nazwę pod jaką chcemy zapisać zadanie. Po wpisaniu nazwy klikamy myszą na przycisk ZAPISZ.