Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normalne, przemieszczenia 2

Podobne dokumenty
Skręcanie prętów naprężenia styczne, kąty obrotu 4

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

MECHANIKA I WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW - OBLICZANIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH W BELKACH

Przykłady (twierdzenie A. Castigliano)

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

Rozwiązywanie ram płaskich wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 7

Rozwiązywanie belek prostych i przegubowych wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 4-5

Rozwiązywanie belek prostych i przegubowych wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 6

Przykład 7.3. Belka jednoprzęsłowa z dwoma wspornikami

Materiały do wykładu na temat Obliczanie sił przekrojowych, naprężeń i zmian geometrycznych prętów rozciąganych iściskanych bez wyboczenia.

7. WYZNACZANIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH W BELKACH

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

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

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

Zginanie proste belek

Przykład 1.8. Wyznaczanie obciąŝenia granicznego dla układu prętowego metodą kinematyczną i statyczną

SKRĘCANIE WAŁÓW OKRĄGŁYCH

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

Zadanie 1. Dla ramy przestrzennej przedstawionej na rys. 1 wyznaczyć reakcje i sporządzić wykresy sił wewnętrznych. DANE

1. Obciążenie statyczne

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

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

2P 2P 5P. 2 l 2 l 2 2l 2l

Dr inż. Janusz Dębiński

Defi f nicja n aprę r żeń

Uwaga: Linie wpływu w trzech prętach.

Przykład Łuk ze ściągiem, obciążenie styczne. D A

Z1/7. ANALIZA RAM PŁASKICH ZADANIE 3

Treść ćwiczenia T6: Wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach

PROJEKT NR 2 STATECZNOŚĆ RAM WERSJA KOMPUTEROWA

Wyboczenie ściskanego pręta

MECHANIKA OGÓLNA wykład 4

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

WIADOMOŚCI WSTĘPNE, PRACA SIŁ NA PRZEMIESZCZENIACH

Wytrzymałość Materiałów

NOŚNOŚĆ GRANICZNA

Przykład 1.9. Wyznaczanie obciąŝenia granicznego metodą kinematyczną

LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW. Ćwiczenie 8 WYBOCZENIE PRĘTÓW ŚCISKANYCH Cel ćwiczenia

Mechanika teoretyczna

METODA SIŁ KRATOWNICA

Twierdzenia o wzajemności

Laboratorium wytrzymałości materiałów

Mechanika i Budowa Maszyn

wszystkie elementy modelu płaskiego są w jednej płaszczyźnie, zwanej płaszczyzną modelu

OBLICZANIE RAM METODĄ PRZEMIESZCZEŃ WERSJA KOMPUTEROWA

2ql [cm] Przykład Obliczenie wartości obciażenia granicznego układu belkowo-słupowego

Spis treści. Wstęp Część I STATYKA

Dla danej kratownicy wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów

15. Przedmiot: WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW Kierunek: Mechatronika Specjalność: Elektroautomatyka okrętowa Rozkład zajęć w czasie studiów Liczba godzin

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

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

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

Liczba godzin Liczba tygodni w tygodniu w semestrze

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

F + R = 0, u A = 0. u A = 0. f 0 f 1 f 2. Relację pomiędzy siłami zewnętrznymi i wewnętrznymi

ĆWICZENIE 6 Kratownice

Najprostszy element. F+R = 0, u A = 0. u A = 0. Mamy problem - równania zawierają siły, a warunek umocowania - przemieszczenia

Integralność konstrukcji

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

2. Pręt skręcany o przekroju kołowym

WYZNACZANIE MODUŁU SZTYWNOŚCI METODĄ DYNAMICZNĄ GAUSSA

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 5

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

Zadanie: Narysuj wykres sił normalnych dla zadanej kratownicy i policz przemieszczenie poziome węzła G. Zadanie rozwiąż metodą sił.

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

11. WŁASNOŚCI SPRĘŻYSTE CIAŁ

Praca siły wewnętrznej - normalnej

Ć w i c z e n i e K 3

Wytrzymałość Materiałów

Modele materiałów

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

( ) Płaskie ramy i łuki paraboliczne. η =. Rozważania ograniczymy do łuków o osi parabolicznej, opisanej funkcją

Opracowanie: Emilia Inczewska 1

ZGINANIE PŁASKIE BELEK PROSTYCH

3. RÓWNOWAGA PŁASKIEGO UKŁADU SIŁ

Zgodnie z wyznaczonym zadaniem przed rozpoczęciem obliczeo dobieram wstępne przekroje prętów.

1. METODA PRZEMIESZCZEŃ

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

Karta (sylabus) przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia I stopnia o profilu: A P

Politechnika Białostocka

Linie wpływu w belce statycznie niewyznaczalnej

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

Mechanika teoretyczna

4. ELEMENTY PŁASKIEGO STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ

5. METODA PRZEMIESZCZEŃ - PRZYKŁAD LICZBOWY

MECHANIKA BUDOWLI LINIE WPŁYWU BELKI CIĄGŁEJ

FUNKCJE I RÓWNANIA KWADRATOWE. Lekcja 78. Pojęcie i wykres funkcji kwadratowej str

Wytrzymałość Materiałów I studia zaoczne inŝynierskie I stopnia kierunek studiów Budownictwo, sem. III materiały pomocnicze do ćwiczeń

ALGORYTM STATYCZNEJ ANALIZY MES DLA KRATOWNICY

UTRATA STATECZNOŚCI. O charakterze układu decyduje wielkośćobciążenia. powrót do pierwotnego położenia. stabilnego do stanu niestabilnego.

Temat 3 (2 godziny) : Wyznaczanie umownej granicy sprężystości R 0,05, umownej granicy plastyczności R 0,2 oraz modułu sprężystości podłużnej E

Naprężenia styczne i kąty obrotu

1. ANALIZA BELEK I RAM PŁASKICH

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

Dr inż. Janusz Dębiński

Katedra Mechaniki Konstrukcji ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 1 Z MECHANIKI BUDOWLI

3. METODA PRZEMIESZCZEŃ - ZASADY OGÓLNE

Rys. 1. Elementy zginane. KONSTRUKCJE BUDOWLANE PROJEKTOWANIE BELEK DREWNIANYCH BA-DI s.1 WIADOMOŚCI OGÓLNE

WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA

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

Transkrypt:

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia W przypadku rozciągania/ściskania pręta jego obciążenie stanowi zbiór sił czynnych wzdłuż osi pręta (oś x ). a rys..a przedstawiono przykład pręta sztywno zamocowanego na ewym końcu (punkt B), obciążonego siłami, i. Schemat obiczeniowy po uwonieniu z więzów iustruje rys..b. Rys.. Do wyznaczenia reakcji R B x wykorzystujemy równanie równowagi statycznej suma rzutów sił na oś x jest równa zeru: Σ ix 0 (.) + + 0 RB x RB x W dowonym przekroju poprzecznym pręta siła osiowa jest równa sumie rzutów sił zewnętrznych działających po jednej stronie przekroju na kierunek styczny do osi pręta (rys..). Siła osiowa rozciągająca jest dodatnia, natomiast ściskająca ujemna. Rys.. Da przekroju przedstawionego na rys.., otrzymamy zatem: rozwiązując od prawej strony (rys..a) ( Σ p ) ix + (.a)

. Wytrzymałość materiałów rozwiązując od ewej strony (rys..b) aprężenia normane σ wyznaczamy ze wzoru: gdzie: siła osiowa, ( ) Σix RBx + (.b) σ (.) poe powierzchni przekroju poprzecznego. Wydłużenie odcinka pręta wyznaczamy w oparciu o zaeżność: gdzie: E siła osiowa, długość rozpatrywanego odcinka pręta, moduł Younga (moduł sprężystości podłużnej), (.4) poe powierzchni przekroju poprzecznego, ioczyn E nazywamy sztywnością pręta rozciąganego/ściskanego.

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia. Zadanie.. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys... Dane:,, E const. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..4). Rys.. Rys..4 Reakcję R B x wyznaczamy z równania równowagi statycznej: R x Σ ix 0 B + + 0 RB x 4 W koejnym kroku wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Zadanie rozwiążemy zarówno od prawej (rys..5), jak i ewej (rys..6) strony. Rys..5 Rys..6 Rozwiązując zadanie od prawej strony (rys..5) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.a): Σix Σix + 4 BC Z koei, rozwiązując zadanie od ewej strony (rys..6) otrzymamy, zgodnie ze wzorem (.b): Σ ( R ) R BC ix Bx Bx 4 Σix ( RBx + ) RBx 4

.4 Wytrzymałość materiałów aprężenia normane σ w poszczegónych odcinkach pręta są równe (.): BC σ BC 4 σ rzemieszczenia przekrojów C i D wyznaczamy na podstawie wydłużenia poszczegónych odcinków pręta odpowiednio BD i. a podstawie zaeżności (.4) otrzymujemy: wydłużenie odcinka BC wydłużenie odcinka Ostatecznie otrzymujemy: przemieszczenie przekroju B B 0 przemieszczenie przekroju C 4 C BC przemieszczenie przekroju D D BC + 4 + 5 BC BC 4 a rys..7 przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń. Rys..7

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.5 Zadanie.. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys..8. Dane:,,, E. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..9). Rys..8 Reakcję Rys..9 R B x wyznaczamy z równania równowagi statycznej: R x Σ ix 0 B + + 0 RB x 4 Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od prawej strony (rys..0) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.a): Σix Σix + 4 BC Rys..0 aprężenia normane σ w poszczegónych odcinkach pręta są równe (.): BC σ BC σ rzemieszczenia przekrojów C i D wyznaczamy na podstawie wydłużenia poszczegónych odcinków pręta odpowiednio BD i. a podstawie zaeżności (.4) otrzymujemy: wydłużenie odcinka BC BC BC E

.6 Wytrzymałość materiałów wydłużenie odcinka Ostatecznie otrzymujemy: przemieszczenie przekroju B B 0 przemieszczenie przekroju C C BC przemieszczenie przekroju D D BC + + a rys.. przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń. Rys..

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.7 Zadanie.. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys... Dane:,, E const. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..). Rys.. Rys.. Równanie równowagi statycznej na postać: R Σ ix 0 B x RDx + R B x + R D x Układ jest jednokrotnie statycznie niewyznaczany dwie niewiadome R B x, R D x i jedno równanie równowagi. Dodatkowe równanie wynika z warunku geometrycznego przemieszczenie końca D jest równe zeru, co zapiszemy następująco: D BC + Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od ewej strony (rys..4) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.b): BC Σ ix R ix RB Σ 0 0 Bx x Rys..4 Wydłużenia poszczegónych odcinków pręta są równe: BC BC R Bx ( RBx ) odstawiając wyznaczone wydłużenia do dodatkowego warunku geometrycznego wyznaczamy wartość reakcji R B x :

.8 Wytrzymałość materiałów Wartość reakcji R + R ) B x ( Bx 0 : R B x + RBx RB x RB x 0 R D x wyznaczamy przekształcając równanie równowagi statycznej: R R Dx Bx odstawiając wartości reakcji wyznaczamy siły osiowe : naprężenia normane σ : σ σ BC BC BC oraz wydłużenia poszczegónych odcinków pręta: BC a rys..5 przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń. Rys..5

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.9 Zadanie.4. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys..6. Dane:,,, E. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..7). Rys..6 Rys..7 Równanie równowagi statycznej na postać: R Σ ix 0 B x RDx + R B x + R D x Układ jest jednokrotnie statycznie niewyznaczany dwie niewiadome R B x, R D x i jedno równanie równowagi. Dodatkowe równanie wynika z warunku geometrycznego przemieszczenie końca D jest równe zeru, co zapiszemy następująco: D BC + Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od ewej strony (rys..8) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.b): BC Σ ix R ix RB Σ 0 0 Bx x Rys..8 Wydłużenia poszczegónych odcinków pręta są równe: BC BC R E Bx ( RBx ) odstawiając wyznaczone wydłużenia do dodatkowego warunku geometrycznego wyznaczamy wartość reakcji R B x :

.0 Wytrzymałość materiałów Wartość reakcji R + ( R ) B x Bx 0 : R B x + RBx RB x RB x 0 R D x wyznaczamy przekształcając równanie równowagi statycznej: RD x RBx odstawiając wartości reakcji wyznaczamy siły osiowe : naprężenia normane σ : σ σ BC BC BC oraz wydłużenia poszczegónych odcinków pręta: E BC a rys..9 przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń. Rys..9

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia. Zadanie.5. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys..0. Dane:,, E const. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..). Rys..0 Reakcję Rys.. R B x wyznaczamy z równania równowagi statycznej: R x Σ ix 0 B + + 0 RB x 4 Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od ewej strony (rys..) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.b): Σix RBx 4 BC Σix R x Σix RBx + DF B Rys.. aprężenia normane σ w poszczegónych odcinkach pręta są równe (.): BC σ BC 4 σ DF σ DF

. Wytrzymałość materiałów rzemieszczenia przekrojów C, D i F wyznaczamy na podstawie wydłużenia poszczegónych odcinków pręta odpowiednio BD, i DF. a podstawie zaeżności (.4) otrzymujemy: wydłużenie odcinka BC BC BC 4 wydłużenie odcinka wydłużenie odcinka DF DF DF Ostatecznie otrzymujemy: przemieszczenie przekroju B B 0 przemieszczenie przekroju C 4 C BC przemieszczenie przekroju D przemieszczenie przekroju F D BC + 4 + 6 F BC + + DF 4 + + 8 a rys.. przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń.

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia. Rys..

.4 Wytrzymałość materiałów Zadanie.6. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys..4. Dane:,, E const. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..5). Rys..4 Rys..5 Równanie równowagi statycznej na postać: Σ ix 0 RB x RFx + + 0 R + R B x Fx 4 Układ jest jednokrotnie statycznie niewyznaczany dwie niewiadome R B x, R F x i jedno równanie równowagi. Dodatkowe równanie wynika z warunku geometrycznego przemieszczenie końca F jest równe zeru, co zapiszemy następująco: D BC + + DF Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od ewej strony (rys..6) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.b): DF BC Σ ix R Bx Σix RBx Σix RBx RBx 4 0 Rys..6 Wydłużenia poszczegónych odcinków pręta są równe: BC BC R Bx

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.5 ( RBx ) DF DF ( RBx 4 ) odstawiając wyznaczone wydłużenia do dodatkowego warunku geometrycznego wyznaczamy wartość reakcji R B x : Wartość reakcji RB x + ( RBx ) + ( RBx 4 ) 0 : RB x + RBx 6 + RBx 4 0 4R B x 0 5 RB x R F x wyznaczamy przekształcając równanie równowagi statycznej: 5 RF x 4 RBx 4 odstawiając wartości reakcji wyznaczamy siły osiowe : naprężenia normane σ : DF σ σ σ BC 5 5 5 4 BC BC DF DF 5 oraz wydłużenia poszczegónych odcinków pręta: BC 5 5 DF 5 4 rzemieszczenia poszczegónych przekrojów pręta są równe: przemieszczenie przekroju B B 0

.6 Wytrzymałość materiałów przemieszczenie przekroju C przemieszczenie przekroju D przemieszczenie przekroju F C BC + 5 5 D BC 5 F BC + + DF a rys..7 przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń. 0 Rys..7

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.7 Zadanie.7. Wyznaczyć wykresy sił osiowych, naprężeń normanych σ oraz przemieszczeń da pręta przedstawionego na rys..8. Dane:,,, E. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..9). Rys..8 Reakcję Rys..9 R G x wyznaczamy z równania równowagi statycznej: R x Σ ix 0 G + 5 0 RG x Wyznaczamy siły osiowe w poszczegónych odcinkach pręta. Rozwiązując zadanie od prawej strony (rys..0) otrzymujemy, w oparciu o zaeżność (.a): FG Σ R ix Gx DF Σix RBx + 5 BC Σix RBx + 5 Rys..0 aprężenia normane σ w poszczegónych odcinkach pręta są równe (.): BC σ BC σ

.8 Wytrzymałość materiałów σ DF DF σ FG FG rzemieszczenia przekrojów B, C, D i F wyznaczamy na podstawie wydłużenia poszczegónych odcinków pręta. a podstawie zaeżności (.4) otrzymujemy: wydłużenie odcinka BC BC BC wydłużenie odcinka wydłużenie odcinka DF DF E DF wydłużenie odcinka FG FG FG E Ostatecznie otrzymujemy: przemieszczenie przekroju B B BC + + DF + FG + + przemieszczenie przekroju C przemieszczenie przekroju D C + DF + FG + przemieszczenie przekroju F + D DF FG 5 6 6 9 6 F FG przemieszczenie przekroju G G 0 a rys.. przedstawiono rozwiązanie zadania wykresy sił osiowych, naprężeń normanych oraz przemieszczeń.

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.9 Rys..

.0 Wytrzymałość materiałów Zadanie.8. Sztywny pręt poziomy jest zawieszony, jak na rys... Wyznaczyć wydłużenia/ skrócenia wiotkich prętów i oraz narysować wykres przemieszczeń pionowych pręta sztywnego. Dane:,,, E, b. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..). Rys.. Rys.. Siły osiowe i, którymi rozciągane są wiotkie pręty i, wyznaczymy z równań równowagi statycznej da sztywnego pręta BD: Σ ΣM iy ib 0 0 + 0 4b b 0 4 4 Wydłużenia prętów i, a w konsekwencji pionowe przemieszczenia punktów B i D są równe: yb E 8 y D a rys..4 przedstawiono wykres przemieszczeń pionowych sztywnego pręta BD. rzemieszczenie punktu C możemy wyznaczyć z twierdzenia Taesa: 4 4

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia. y BC ( y BD y yc y BC ) + y B yd y BD B + 4 4 8 8 C D B B 9 Rys..4

. Wytrzymałość materiałów Zadanie.9. Sztywny pręt poziomy jest zawieszony, jak na rys..5. Wyznaczyć wydłużenia/ skrócenia wiotkich prętów i oraz narysować wykres przemieszczeń pionowych pręta sztywnego. Dane:,, E const, b. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..6). Rys..5 Rys..6 Siły osiowe i, którymi rozciągane/ściskane są pręty i, wyznaczymy z równań równowagi statycznej da sztywnego pręta BD: Σ ΣM iy ib 0 0 + 0 b b 0 Wydłużenia/skrócenia prętów i, a w konsekwencji pionowe przemieszczenia punktów B i C są równe: y B y (pręt ściskany) (pręt rozciągany) C a rys..7 przedstawiono wykres przemieszczeń pionowych sztywnego pręta BD. rzemieszczenie punktu D możemy wyznaczyć z twierdzenia Taesa: yd y BD B yc y BC B

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia. y y y y 5 ) ( BC BD B B C D + + Rys..7

.4 Wytrzymałość materiałów Zadanie.0. Sztywny pręt poziomy jest zawieszony, jak na rys..8. Wyznaczyć wydłużenia/ skrócenia wiotkich prętów i oraz narysować wykres przemieszczeń pionowych pręta sztywnego. Dane:,,, E, b. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..9). Rys..8 Rys..9 Siły osiowe i, którymi rozciągane/ściskane są pręty i, wyznaczymy z równań równowagi statycznej da sztywnego pręta BD: Σ ΣM iy id 0 0 + + 0 b + b 0 Wydłużenia/skrócenia prętów i, a w konsekwencji pionowe przemieszczenia punktów C i D są równe: y C (pręt rozciągany) E yd (pręt ściskany)

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.5 a rys..40 przedstawiono wykres przemieszczeń pionowych sztywnego pręta BD. rzemieszczenie punktu B możemy wyznaczyć z twierdzenia Taesa: yb y BD D yc y BD yb ( yc yd) + yd ( ) 4 + D Rys..40

.6 Wytrzymałość materiałów Zadanie.. Sztywny pręt poziomy jest oparty, jak na rys..4. Wyznaczyć wydłużenia/ skrócenia wiotkich prętów i oraz narysować wykres przemieszczeń pionowych pręta sztywnego. Dane:,, E const, b. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..4). Rys..4 Rys..4 Równania równowagi statycznej da sztywnego pręta BF są następujące: Σ ΣM iy ic 0 0 + + RCy 0 b + b b 0 + R Cy Układ jest jednokrotnie statycznie niewyznaczany trzy niewiadome,, R C y i dwa równania. Dodatkowe równanie wynika z warunku geometrycznego, wiążącego pionowe przemieszczenia punktów B i F (rys..4): BB' FF' BB' FF' b b Rys..4

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.7 Wydłużenia/skrócenia prętów i powiązane są zatem zaeżnością: na podstawie której możemy napisać trzecie brakujące równanie: Wyznaczamy niewiadome,, R C y : RC + y 5 5 R 4 C y + + 5 5 5 odstawiamy wyznaczone wartości sił osiowych, i wyznaczamy wydłużenia/skrócenia prętów i oraz przemieszczenia punktów B i F: yb yf 5 a rys..44 przedstawiono wykres przemieszczeń pionowych sztywnego pręta BF. rzemieszczenie punktu D możemy wyznaczyć z twierdzenia Taesa: 5 y D y F CF y D y CF F 5 5 Rys..44

.8 Wytrzymałość materiałów Zadanie.. Sztywny pręt poziomy jest oparty, jak na rys..45. Wyznaczyć wydłużenia/ skrócenia wiotkich prętów i oraz narysować wykres przemieszczeń pionowych pręta sztywnego. Dane:,,, E, b. Rozwiązanie Układ uwaniamy z więzów (rys..46). Rys..45 Rys..46 Równania równowagi statycznej da sztywnego pręta BF są następujące: Σ ΣM iy ib 0 0 + RBy + 0 b + b 4b 0 + RBy + 4 Układ jest jednokrotnie statycznie niewyznaczany trzy niewiadome,, R B y i dwa równania. Dodatkowe równanie wynika z warunku geometrycznego, wiążącego pionowe przemieszczenia punktów C i D (rys..47):

Rozciąganie i ściskanie prętów naprężenia normane, przemieszczenia.9 Rys..47 CC' DD' CC' DD' b b Oba pręty są ściskane, a ich skrócenia powiązane są zaeżnością: na podstawie której możemy napisać trzecie brakujące równanie: E 4 Wyznaczamy niewiadome,, R B y : + + 4 R 4 By 6 R 6 5 B y + + odstawiamy wyznaczone wartości sił osiowych, i wyznaczamy skrócenia prętów i oraz przemieszczenia punktów C i D: yc E yd a rys..48 przedstawiono wykres przemieszczeń pionowych sztywnego pręta BF. rzemieszczenie punktu F możemy wyznaczyć z twierdzenia Taesa: y BF y BC y F y C BF BC 8 4 4 8 F C

.0 Wytrzymałość materiałów Rys..48