Разделы презентаций


Расчет ферм

Содержание

Внутренние силовые факторы в стержнеxyzСMxMyMzQxQyN

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Расчет ферм
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет

дружбы народов»
  
Инженерная академия
доц. деп. механики и мехатроники Пошехонов Роман Александрович

2020

Расчет фермФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов»  Инженерная академиядоц. деп. механики и мехатроники

Слайд 2Внутренние силовые факторы в стержне
x
y
z
С
Mx
My
Mz
Qx
Qy
N

Внутренние силовые факторы в стержнеxyzСMxMyMzQxQyN

Слайд 3Описание перемещений стержня
При деформации стержня
его поперечные сечения смещаются.

Их новое

положение в пространстве
описывается
- Вектором смещения центра тяжести


U={u, v, w}
- и 3 углами поворота сечения
φx, φy, φz

v

u

w

φx

φy

φz

v

w

Их новое положение в плоских задачах
описывается
- Вектором смещения центра тяжести
U={v, w}
- и 1 углом поворота сечения
φ

φ

w – вдоль оси стержня z (перпендикулярно сечению)
u, v – перпендикулярно оси Z

Описание перемещений стержняПри деформации стержня его поперечные сечения смещаются.Их новое положение в пространстве описывается - Вектором смещения

Слайд 4Использованные гипотезы
Гипотезы о свойствах материала
сплошность
линейная упругий ε

=σ/E (закон Гука)
изотропность
однородность
Малость перемещений
Перемещения малы по сравнению с размерами

конструкции U<Углы поворота малы sin(φ)~ φ, cos(φ)~1
Искажениями формы и размеров сечений пренебрегаем

Гипотезы о нагрузках
Силы прикладываются достаточно медленно, чтобы можно было пренебречь силами инерции
Силы не меняют значения и значения по мере деформации нагрузки (мертвые силы)
гип. Сен-Венана

Использованные гипотезыГипотезы о свойствах материала сплошностьлинейная упругий   ε =σ/E  (закон Гука)изотропностьоднородностьМалость перемещенийПеремещения малы по

Слайд 5Гипотеза Сен-Венана
Распределенную нагрузку можно заменить сосредоточенной, при этом изменится напряженное

состояние материала не изменится в области, сопоставимой по размерам с

областью распределения нагрузки

В этих областях распределение напряжений УЖЕ НЕ зависит от того, как именно приложена нагрузка

В этих областях распределение напряжений зависит от того, как приложена нагрузка

Мораль: точное распределение напряжений в этих областях мы не рассматриваем

Зона концентрации напряжений

Гипотеза Сен-ВенанаРаспределенную нагрузку можно заменить сосредоточенной, при этом изменится напряженное состояние материала не изменится в области, сопоставимой

Слайд 6N ≠ 0
Плоские фермы
Пространственные рамы
N ≠ 0
Mx≠0,
My ≠0,
Mz

≠0
Фермы
Пространственные фермы
N ≠ 0
Рамы
Типы стержневых конструкций
(Классификация)

N ≠ 0 Плоские фермыПространственные рамыN ≠ 0 Mx≠0,My ≠0,Mz ≠0 ФермыПространственные фермыN ≠ 0 РамыТипы стержневых

Слайд 7Ферма – стержневая конструкция остающаяся геометрически неизменяемой после замены её

жёстких узлов шарнирными.
Ферменные конструкции
Qx≈ Qy≈ 0, Mx≈My≈ Mz≈0

основной внутренний фактор – продольная сила N ≠ 0

Если в такой системе все соединения заменить на шарниры, она сможет воспринимать нагрузку, не превратившись в механизм

Ферма – стержневая конструкция остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными.Ферменные конструкцииQx≈ Qy≈ 0, Mx≈My≈ Mz≈0

Слайд 8Ферменные конструкции
идеальная ферма
Идеальная ферма может быть представлена, как набор стержней,

соединенных шарнирами в крайних точках.
F3
F1
F2
Все внешние силы должны

быть приложены в шарнирах

Стержни в ферме работают на растяжение, поэтому, для их разрушения нужна значительная нагрузка

иначе возможен изгиб стержней

F3

Ферменные конструкцииидеальная фермаИдеальная ферма может быть представлена, как набор стержней, соединенных шарнирами в крайних точках. F3 F1F2Все

Слайд 9Ферменные конструкции
(Плоские фермы)
Оси стержней фермы и нагрузка лежит в одной

плоскости

Ферменные конструкции(Плоские фермы)Оси стержней фермы и нагрузка лежит в одной плоскости

Слайд 10Ферменные конструкции
(Пространственные фермы)

Ферменные конструкции(Пространственные фермы)

Слайд 11Пешеходный вантовый мост в г. Красноярске
Египетский корабль с верёвочными креплениями

мачт
Содержать большое количество вант (тросов) работающих исключительно на растяжение. Используются

для создания самых длинных пролетов мостов.

Ферменные конструкции
(Вантовые конструкции)

Пешеходный вантовый мост в г. КрасноярскеЕгипетский корабль с верёвочными креплениями мачтСодержать большое количество вант (тросов) работающих исключительно

Слайд 12Рамы
Пространственные рамы (оси всех стержней и нагрузка не лежат в

одной плоскости) основные внутренние силовые факторы: моменты Mx≠0 My≠0 Mz≠0


Плоские рамы (оси всех стержней и нагрузка в одной плоскости) основной внутренний силовой фактор изгибающий момент Mx≠0

Состоит из стержней, хотя бы 2 из которых соединены жестко, и не может быть заменена идеальной фермой

F

F

Эти стержни
работают
на изгиб

Введение шарниров принципиально
изменит поведение системы

Разваливается после
врезания шарниров

РамыПространственные рамы (оси всех стержней и нагрузка не лежат в одной плоскости) основные внутренние силовые факторы: моменты

Слайд 13Рамы
Примеры
Пространственные рамы (оси всех стержней и нагрузка не лежат в

одной плоскости) основные внутренние силовые факторы: моменты Mx≠0 My≠0 Mz≠0


Плоские рамы (оси всех стержней и рузка в одной ) основной внутренний силовой фактор изгибающий момент Mx≠0

Конструкция крыши аэропорта в Шанхай- Пудун

Силовой каркас спортивного автомобиля

РамыПримерыПространственные рамы (оси всех стержней и нагрузка не лежат в одной плоскости) основные внутренние силовые факторы: моменты

Слайд 14Типы опор в стержневых системах
Заделка
Все опорные реакции
Fx, Fy, Fz
Mx, My,

Mz
В 3D
В 2D
Если ограничивают возможность перемещения -> возникает опорная реакция
Вывод:
В

заделке все возможные опорные реакции

Обозначение на схеме

Типы опор в стержневых системахЗаделкаВсе опорные реакцииFx, Fy, FzMx, My, MzВ 3DВ 2DЕсли ограничивают возможность перемещения ->

Слайд 15Типы опор в стержневых системах
Неподвижный шарнир
Все опорные реакции
Fx, Fy, Fz
В

3D
В 2D
Вывод:
В неподвижном шарнире 3 проекции силы
В неподвижном шарнире

запрещены поступательные смещения u,v,w

Обозначение на схеме

Типы опор в стержневых системахНеподвижный шарнирВсе опорные реакцииFx, Fy, FzВ 3DВ 2DВывод:В неподвижном шарнире 3 проекции силы

Слайд 16Типы опор в стержневых системах
Подвижный шарнир
Вывод:
Реакция в подвижном шарнире имеет

1 проекцию
Опора моста, компенсирующая температурное удлинение
Шасси самолета
Обозначение на схеме
В подвижном

шарнире запрещено вертикальное поступательное смещение v
Типы опор в стержневых системахПодвижный шарнирВывод:Реакция в подвижном шарнире имеет 1 проекциюОпора моста, компенсирующая температурное удлинениеШасси самолетаОбозначение

Слайд 17Типы опор в стержневых системах
Врезанный шарнир
Опорных реакций нет. В нем

отсутствует внутренний момент Mx
(при пренебрежении трением)

Типы опор в стержневых системахВрезанный шарнирОпорных реакций нет. В нем отсутствует внутренний момент Mx(при пренебрежении трением)

Слайд 18Расчет внутренних усилий в статически определимых фермах
x
y
Последовательность расчета
Ввести систему

координат
Пронумеровать стержни R1…Rn
Пронумеровать шарниры S1…Sk
Отделить опоры и заменить из реакциями
Разрезать

все стержни
Составить для каждого узла ∑Fx, ∑Fy
Расчет внутренних усилий в статически определимых фермахxyПоследовательность расчета Ввести систему координатПронумеровать стержни R1…RnПронумеровать шарниры S1…SkОтделить опоры и

Слайд 19Расчет внутренних усилий в статически определимых фермах
x
y
План
Ввести систему координат
Пронумеровать

стержни R1…Rn
Пронумеровать шарниры S1…Sk
Отделить опоры и заменить из реакциями
Разрезать все

стержни
Составить для каждого узла ∑Fx, ∑Fy

Расчет внутренних усилий в статически определимых фермахxyПлан Ввести систему координатПронумеровать стержни R1…RnПронумеровать шарниры S1…SkОтделить опоры и заменить

Слайд 20Расчет внутренних усилий в статически определимых фермах
x
y
План
Ввести систему координат
Пронумеровать

стержни R1…Rn
Пронумеровать шарниры S1…Sk
Отделить опоры и заменить из реакциями
Разрезать все

стержни
Составить для каждого узла ∑Fx, ∑Fy

Неизвестные (12 штук):
- продольные силы N1, … N8
- опорные реакции X1, X2, Y1, Y2

Уравнения
6*2 уравнений равновесия

Вектор неизвестных

СЛАУ

Решение

EXCEL – МОБР функция обращения матриц
МУМНОЖ функция умножения матриц

Расчет внутренних усилий в статически определимых фермахxyПлан Ввести систему координатПронумеровать стержни R1…RnПронумеровать шарниры S1…SkОтделить опоры и заменить

Слайд 21Расчет внутренних усилий в статически определимых фермах
x
y
Задание: определить реакции в

стержнях
(углы 90о и 45о)

1 м
1 м
1 м
1 м
1 м

Расчет внутренних усилий в статически определимых фермахxyЗадание: определить реакции в стержнях(углы 90о и 45о)1 м1 м1 м1

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика