Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI Twierdzenie Bettiego (o wzajemności prac)

Podobne dokumenty
TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCIACH

1. WZORY TRANSFORMACYJNE METODY PRZEMIESZCZEŃ

2. STOPIEŃ KINEMATYCZNEJ NIEWYZNACZALNOŚCI

Część 2 4. RAMY OBCIĄŻONE TERMICZNIE, OSIADANIEM PODPÓR ORAZ PRZYPADKI RAMY OBCIĄŻONE TERMICZNIE, OSIADANIEM PODPÓR ORAZ PRZYPADKI SZCZEGÓLNE

9. STATECZNOŚĆ SPRĘŻYSTA UKŁADÓW PRĘTOWYCH

Ćw. 5. Wyznaczanie współczynnika sprężystości przy pomocy wahadła sprężynowego

MECHANIKA BUDOWLI 2 1. UKŁADY PRZESTRZENNE

Przykład 3.2. Rama wolnopodparta

5. MES w mechanice ośrodka ciągłego

BELKI CIĄGŁE STATYCZNIE NIEWYZNACZALNE

Przykład 5.1. Kratownica dwukrotnie statycznie niewyznaczalna

Przykład 2.3 Układ belkowo-kratowy.

F - wypadkowa sił działających na cząstkę.

Funkcja momentu statycznego odciętej części przekroju dla prostokąta wyraża się wzorem. z. Po podstawieniu do definicji otrzymamy

DRGANIA WŁASNE RAM OBLICZANIE CZĘSTOŚCI KOŁOWYCH DRGAŃ WŁASNYCH

RUCH OBROTOWY Można opisać ruch obrotowy ze stałym przyspieszeniem ε poprzez analogię do ruchu postępowego jednostajnie zmiennego.

Przykład 4.1. Belka dwukrotnie statycznie niewyznaczalna o stałej sztywności zginania

Linie wpływu w belce statycznie niewyznaczalnej

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

Stateczność układów ramowych

MECHANIKA BUDOWLI 13

Metody Numeryczne 2017/2018

Przykład 3.1. Wyznaczenie zmiany odległości między punktami ramy trójprzegubowej

5. Pochodna funkcji. lim. x c x c. (x c) = lim. g(c + h) g(c) = lim

Wyznaczanie przemieszczeń

CZ.1. ANALIZA STATYCZNA I KINETOSTATYCZNA MECHANIZMÓW

Diagonalizacja macierzy kwadratowej

obliczenie różnicy kwadratów odległości punktów po i przed odkształceniem - różniczka zupełna u i, j =1, 2, 3

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

SYSTEMY UCZĄCE SIĘ WYKŁAD 5. LINIOWE METODY KLASYFIKACJI. Dr hab. inż. Grzegorz Dudek Wydział Elektryczny Politechnika Częstochowska.

ĆWICZENIE NR 3 OBLICZANIE UKŁADÓW STATYCZNIE NIEWYZNACZALNYCH METODĄ SIŁ OD OSIADANIA PODPÓR I TEMPERATURY

Zestaw zadań 4: Przestrzenie wektorowe i podprzestrzenie. Liniowa niezależność. Sumy i sumy proste podprzestrzeni.

KORZYŚCI PŁYNĄCE ZE STOSOWANIA ZASADY PRAC WIRTUALNYCH NA PRZYKŁADZIE MECHANIKI OGÓLNEJ. 1. Wprowadzenie. 2. Więzy układu materialnego.

Zaawansowane metody numeryczne Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Układy równań liniowych

N ( µ, σ ). Wyznacz estymatory parametrów µ i. Y które są niezależnymi zmiennymi losowymi.

Przykład 4.4. Belka ze skratowaniem

=(u 1.,t) dla czwórnika elektrycznego dysypatywnego o sygnale wejściowym (wymuszeniu) G k. i sygnale wyjściowym (odpowiedzi) u 2

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Siła jest przyczyną przyspieszenia. Siła jest wektorem. Siła wypadkowa jest sumą wektorową działających sił.

Wykład 1 Zagadnienie brzegowe liniowej teorii sprężystości. Metody rozwiązywania, metody wytrzymałości materiałów. Zestawienie wzorów i określeń.

11/22/2014. Jeśli stała c jest równa zero to takie gry nazywamy grami o sumie zerowej.

Energia potencjalna jest energią zgromadzoną w układzie. Energia potencjalna może być zmieniona w inną formę energii (na przykład energię kinetyczną)

Linie wpływu w belkach statycznie niewyznaczalnych

p Z(G). (G : Z({x i })),

4. RÓWNANIE PRACY WIRTUALNEJ

Analiza Matematyczna Ćwiczenia. J. de Lucas

Nieliniowe zadanie optymalizacji bez ograniczeń numeryczne metody iteracyjne optymalizacji

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

ZADANIA - POWTÓRKA

exp jest proporcjonalne do czynnika Boltzmanna exp(-e kbt (szerokość przerwy energetycznej między pasmami) g /k B

Moment siły (z ang. torque, inna nazwa moment obrotowy)

Wykład 2: Stan naprężeń i odkształceń

XXX OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

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

Sztuczne sieci neuronowe. Krzysztof A. Cyran POLITECHNIKA ŚLĄSKA Instytut Informatyki, p. 311

Wykład Turbina parowa kondensacyjna

IN YNIERIA BEZPIECZE STWA LABORATORIUM NR 6

1. Obciążenie statyczne

MECHANIKA BUDOWLI 6 CIĘŻARY SPRĘŻYSTE

dr inż. ADAM HEYDUK dr inż. JAROSŁAW JOOSTBERENS Politechnika Śląska, Gliwice

WAHADŁO SPRĘŻYNOWE. POMIAR POLA ELIPSY ENERGII.

Współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów. W.a. w roztworach elektrolitów (2) W.a. w roztworach elektrolitów (3) 1 r. Przypomnienie!

Prawdopodobieństwo i statystyka r.

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID

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

Statystyka Opisowa 2014 część 2. Katarzyna Lubnauer

Badanie współzależności dwóch cech ilościowych X i Y. Analiza korelacji prostej

3. METODA PRZEMIESZCZEŃ - ZASADY OGÓLNE

KRZYWA BÉZIERA TWORZENIE I WIZUALIZACJA KRZYWYCH PARAMETRYCZNYCH NA PRZYKŁADZIE KRZYWEJ BÉZIERA

Optymalizacja belki wspornikowej

Równanie Fresnela. napisał Michał Wierzbicki

Wrocław 2003 STATECZNOŚĆ. STATYKA 2 - projekt 1 zadanie 2

Płyny nienewtonowskie i zjawisko tiksotropii

INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. - Prąd powstający w wyniku indukcji elektro-magnetycznej.

( ) + ( ) T ( ) + E IE E E. Obliczanie gradientu błędu metodą układu dołączonego

V. TERMODYNAMIKA KLASYCZNA

5. METODA PRZEMIESZCZEŃ - PRZYKŁAD LICZBOWY

Metody analizy obwodów

u u u( x) u, x METODA RÓŻNIC SKOŃCZONYCH, METODA ELEMENTÓW BRZEGOWYCH i METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Lista 6. Kamil Matuszewski 26 listopada 2015

WIADOMOŚCI WSTĘPNE, PRACA SIŁ NA PRZEMIESZCZENIACH

ver ruch bryły

W praktyce często zdarza się, że wyniki obu prób możemy traktować jako. wyniki pomiarów na tym samym elemencie populacji np.

Koła rowerowe malują fraktale

6. WYZNACZANIE LINII UGIĘCIA W UKŁADACH PRĘTOWYCH

Zadanie 1. Udowodnij, że CAUS PRAM. Załóżmy przetwarzanie przyczynowo spójne. Dla każdego obrazu historii hv i zachodzi zatem:

Programowanie Równoległe i Rozproszone

Metody komputerowe i obliczeniowe Metoda Elementów Skoczonych. Element jednowymiarowy i jednoparametrowy : spryna

STATECZNOŚĆ SKARP. α - kąt nachylenia skarpy [ o ], φ - kąt tarcia wewnętrznego gruntu [ o ],

STATYSTYKA. Zmienna losowa skokowa i jej rozkład

WPŁYW ZMIAN SZTYWNOŚCI I ODKSZTAŁCALNOŚCI WĘZŁÓW NA REDYSTRYBUCJĘ SIŁ WEWNĘTRZNYCH W WIELOKONDYGNACYJNEJ KONSTRUKCJI RAMOWEJ

ZASADA ZACHOWANIA MOMENTU PĘDU: PODSTAWY DYNAMIKI BRYŁY SZTYWNEJ

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

Indukcja matematyczna

XLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

Matematyka finansowa r.

ANALIZA WYBOCZENIOWA RAM PŁASKICH I ICH MODELOWANIE W PROGRAMIE AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Modelowanie struktur mechanicznych

Współczynniki aktywności w roztworach elektrolitów

Laboratorium ochrony danych

Transkrypt:

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 1 7. 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 7.1. Twerdzene Bettego (o wzajemnośc prac) Nech na dowolny uład ramowy statyczne wyznaczalny lub newyznaczalny, ale o nepodatnych podporach przy brau naprężeń termcznych, dzała uład sł momentów suponych. Obcążena te rozdzelć można, w sposób dowolny, na dwe grupy, z tórych jedną nazwemy uładem sł P a drugą uładem sł P (przez sły należy rozumeć sły uogólnone). Przeanalzujemy dwe metody obcążena uładu. I przypade: Najperw przyładamy grupę sł P, a następne do tego stanu wprowadzamy grupę sł P (rys. 7.1). I II Kolejność obcążana P Δ Δ P Δ Δ Rys. 7.1. Ugęce bel pod wpływem dzałana sł P, a następne P Objaśnena: P - uład sł (moment, sła supona td.) dzałający na punt, - przemeszczene puntu wywołane przyczyną w punce, - przemeszczene puntu wywołane przyczyną w punce, - przemeszczene puntu wywołane przyczyną w punce, - przemeszczene puntu wywołane przyczyną w punce. Praca sł zewnętrznych na przemeszczenach przez ne wywołanych wynos: L =[ 1 2 P ]P [ 1 2 P P ]P (7.1) II przypade: Uład obcążena jest ta sam ja w przypadu I z tą różncą, że najperw przyładamy grupę sł P, a Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 2 następne do tego stanu wprowadzamy grupę sł P (rys. 7.2). I II Kolejność obcążana P Δ Δ P Δ Δ Rys. 7.2. Ugęce bel pod dzałanem sł P, a potem P Praca sł zewnętrznych ma obecne postać: L =[ 1 2 P ]P [ 1 2 P P ]P (7.2) Po zrównoważenu prawych stron równań, zgodne z zasadą superpozycj, oraz fatem, że wartość pracy ne zależy od hstor obcążeń (olejnośc dzałana przyczyn) otrzymujemy: po uproszczenu: L =L P =P (7.3) Twerdzene Bettego (o wzajemnośc prac): Jeżel na ustrój sprężysty dzałają dwa ne zależne od sebe ułady obcążeń, spełnające warun równowag, to praca obcążeń jednego uładu wyonana na przemeszczenach wywołanych dzałanem drugego uładu równa sę pracy obcążeń drugego uładu wyonanej na przemeszczenach wywołanych dzałanem perwszego uładu obcążeń. 7.2. Twerdzene Maxwella (o wzajemnośc przemeszczeń) Rozważmy dowolny uład statyczne wyznaczalny lub newyznaczalny. Załóżmy obcążena. Załóżmy że podpory ne osadają, a temperatura ne zmena sę, mamy węc do czynena wyłączne z naprężenam wywołanym obcążenem zewnętrznym. Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 3 Uład poddamy dzałanu dwóch typów obcążena zbadamy przemeszczena: typ I: dzała sła jednostowa P (w punce ), badamy przemeszczena w punce ( ), typ II: dzała sła jednostowa P (w punce ), merzymy przemeszczene w punce ( ). Pomędzy przemeszczenam zachodz szczególny zwąze. Poażemy to na dwóch przyładach. Przyład 1 Analze zostaną poddane przemeszczena w belce wolnopodpartej. a) φ P b) M Δ Rys. 7.3. Do bel zostaje: a) przyłożona jednostowa sła, b) przyłożony jednostowy moment Do danej bel przyładamy olejno jednostowe obcążena: w punce jednostową słę P, a w punce jednostowy moment M. Spowoduje to powstane odpowednch przemeszczeń φ Δ. Korzystając z twerdzena Bettego można zapsać zależność: P =M (7.4) Należy zwrócć uwagę na to, że teraz przesunęce we wzorze (7.3) ma wartość ąta w merze łuowej. Przyjmując, że ułady sł obcążających są jednostowe, zaps można uproścć: = (7.5) Przyład 2 Do ratowncy przyłożono słę jednostową w punce 1, tóra wywołała przemeszczene w punce 2. Następne do tej samej ratowncy przyłożono słę jednostową w punce 2, tóra wywołała przemeszczene puntu 1. Zgodne z wcześnejszym rozważanam przemeszczena w puntach 1 2 w odpowednch erunach wywołane odpowednm słam są sobe równe. Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 4 1 P 1 2 Δ 21 1 Δ 12 2 P 2 Rys. 7.4. Przemeszczena ratowncy wywołane dzałanem sł w puntach 1 2 Twerdzene Maxwella (o wzajemnośc przemeszczeń). Przemeszczene uogólnone odpowadające -tej sle uogólnonej (po erunu tej sły) wywołane dzałanem uogólnonej sły P, równe jest przemeszczenu uogólnonemu, odpowadającemu -tej sle uogólnonej wywołanemu przez dzałane jednostowej sły uogólnonej P. 7.3. Twerdzene Raylegha (o wzajemnośc reacj) Rozważmy pracę reacj na przemeszczenach w dowolnym uładze sprężystym (cało odształcalne) przedstawonym na rys. 7.5. R ' R B R Δ Rys. 7.5. Reacje powstałe na sute przemeszczena podpory Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 5 ' R Δ R B R Rys. 7.6. Reacje powstałe na sute przemeszczena podpory Załadamy ogólny przypade onstrucj statyczne newyznaczalnej. Rysune 7.5 przedstawa przypuszczalne (narzucone) wymuszene nematyczne, po erunu podpory w punce. Rysune 7.6 to postać odształcona reacje wywołane przesunęcem, po erunu podpory. Zgodne z twerdzenem Bettego można przyrównać pracę sł uładu perwszego na przemeszczenach uładu drugego do pracy sł uładu drugego na przemeszczenach uładu perwszego: R 0 R B 0 R =R 0 R B 0 R R =R (7.6) Jeżel przemeszczena podpór przyjmujemy jao jednostowe: (7.7) to ostateczne otrzymujemy: R =R r =r (7.8) Twerdzene Raylegha: Reacja uogólnona r odpowadająca -temu przemeszczenu uogólnonemu a wywołana jednostowym przemeszczenem -tego węzu równa jest uogólnonej reacj r odpowadającej -temu przemeszczenu uogólnonemu wywołana jednostowym przemeszczenem -tego węzu. Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 6 7.4. Twerdzene o wzajemnośc przemeszczeń reacj Nech na dowolny uład ramowy statyczne wyznaczalny lub newyznaczalny, przy brau naprężeń termcznych, dzała najperw uład sł P. Zapszemy pracę tego uładu jao LI. Następne załóżmy podatność jednej z podpór np. ąta obrotu φ zapszmy jego pracę jao L II. H a) j P Δ M V R j H b) Δ =φ j M Δ V R j Rys. 7.7. Ugęce bel pod dzałanem: a) uogólnonej sły P b) uogólnonego przemeszczena φ Formułujemy równane pracy sł uładu I na przemeszczenach uładu II: M H 0 V 0 P R j 0=L I (7.9) oraz sł uładu II na przemeszczenach uładu I: M 0 H 0 V 0 R j 0=L II (7.10) Po porównanu obu prac: L I =L II (7.11) otrzymujemy zależność: M P =0 (7.12) Dalej przyjmujemy, że sła przemeszczene są jednostowe: Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.

Część 1 7. TWIERDZENIA O WZAJEMNOŚCI 7 P = (7.13) otrzymujemy zwąze pomędzy reacją przemeszczenem: M 1 1 =0 M = (7.14) Na symbolach ogólnych można zapsać: m = (7.15) Zgodne z twerdzenem Raylegha możemy posłużyć sę uogólnonym symbolem reacj: r = (7.16) Twerdzene: Jeżel na ustrój sprężysty w punce dzała uogólnona sła jednostowa P, wywołująca w podporze reację r nezależne od tego jeśl uogólnonemu przemeszczenu jednostowemu podpory -tej towarzyszy pojawene sę w punce -tym przemeszczena, to rzut reacj r na erune przemeszczena jest równy rzutow przemeszczena na erune uogólnony sły P z przecwnym znaem (-P ). Dobra D., Jambroże S., Komosa M., Mołajcza E., Przybylsa P., Sysa A., Wdowsa A.