7688
.pdf
10
2. Лабораторная работа №2
Построение эпюр моментов, поперечных и продольных сил в
статически определимой раме с помощью ПВК «Полюс»
Для статически определимой рамы (рис.2.1) требуется с помощью ПВК
«Полюс»:
1.Определить опорные реакции;
2.Построить эпюру моментов, эпюру поперечных сил, эпюру продольных сил.
Рис.2.1
Изучаемая рама
Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:
1. Назначение типа связи для новых стержней
Поскольку рама является изгибаемой системой, более удобным вновь вводимым стержнем будет стержень с жесткими связями по краям. Для назначения в панели управления выбирается меню «Настройки», затем
11
«параметры…». В появившемся окне в разделе «параметры для новых стержней» необходимо выбрать тип связи «жесткая».
2. Ввод опорных узлов
На вертикальной панели команд выбирается команда «опорный узел».
После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Вводятся координаты первого опорного узла – х = 0, у = 3.
Аналогично вводятся координаты остальных опорных узлов. В случае, если узел оказался за границами экрана, необходимо выбрать команду «показать всю конструкцию» на горизонтальной панели команд.
3. Ввод свободных узлов
Свободным является узел рамы, в котором начинается или заканчивается стержень, приложена сосредоточенная сила, сосредоточенный момент, начинается или заканчивается равномерно-распределенная нагрузка,
под которым находится опора. На панели команд выбирается команда
«свободный узел». После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Поочередно вводятся координаты свободных узлов. Экран при этом примет вид (рис.2.2):
Рис.2.2
Опорные и свободные узлы рамы
12
4. Добавление стержней
На вертикальной панели команд выбирается команда «стержень». Для добавления стержня поочередно выбираются его начальный (левый, нижний)
узел и конечный (правый, верхний) узел. Если узлы лежат на одной прямой,
недостаточно соединить их одним стержнем, стержней должно быть столько,
сколько промежутком между узлами. Для отображения номеров узлов и стержней на горизонтальной панели выбирается команда
«Включить/Выключить номера элементов». После ввода стержней схема на экране примет вид (рис.2.3):
Рис.2.3
Схема рамы после ввода стержней
5. Установка подвижных шарниров
Для установки подвижных шарниров в вертикальном меню выбирается команда «редактирование», после чего выполняется двойной щелчок по стержню, один из концов которого должен быть шарнирным (например,
стержень 5 на схеме). В открывшемся окне для опорного узла устанавливается тип связи «подвижный шарнир» (для свободного узла эта команда недоступна). Исходное положение связи – вертикальное, потому для
13
стержня 5 в поле «угол» необходимо ввести значение 90. Затем аналогично шарниры устанавливаются у стержней 7, 3 на схеме, при этом угол остается равным 0 (рис.2.4):
Рис.2.4
Схема рамы после установки шарниров
6. Назначение нагрузок
Для задания сосредоточенной силы и распределенной нагрузки выбираются соответствующие команды на вертикальной панели, а в открывающихся окнах вводятся соответствующие значения. Для моделирования сосредоточенного момента необходимо задать пару сил. Для этого вводятся узлы, ограничивающие консоли в точке приложения момента.
Для удобства, расстояние между узлами принимается равным 1м. Тогда координаты узлов будут равны (см.рис 2.5). Узлы соединяются с основным узлом рамы стержнями, а по краям прикладывается пара сил, сонаправленная с моментом и численно равная ему (рис.2.5):
14
Рис.2.5
Схема рамы после задания нагрузки
7. Чтение результатов
Для удобства чтения результатов рекомендуется выбрать а горизонтальной панели команду «Включить/Выключить нагрузки». Реакции отобразим одновременно с эпюрами. Для этого на горизонтальной панели выбирается команда R (реакции), а затем п поочередно М (моменты), Q
(поперечные силы) и N (продольные силы). Результаты расчета показаны на рис.2.6. В случае наложения результатов рекомендуется воспользоваться приближением (команда «увеличить» на горизонтальной панели).
15
а) |
б) |
в)
Рис.2.6
Эпюры моментов (а), поперечных (б) и продольных сил (в) в раме
ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Определить реакции, построить эпюры моментов, поперечных и продольных сил в раме (рис.2.7) с помощью ПВК «ПОЛЮС», где: № схемы – № компьютера в компьютерном классе, значение
16
сосредоточенной силы [кН] – № студента в списке группы. Значение l
задается преподавателем.
2.Выполнить расчет той же рамы любым из методов строительной механики. Сравнить результаты.
Рис.2.7
17
3. Лабораторная работа №3
Построение эпюр моментов, поперечных и продольных сил в
статически неопределимой раме с помощью ПВК «Полюс»
Для статически неопределимой рамы (рис.3.1) требуется с помощью ПВК
«Полюс»:
1.Определить опорные реакции;
2.Построить эпюру моментов, эпюру поперечных сил, эпюру продольных сил.
Рис.3.1
Изучаемая рама
Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:
1. Назначение типа связи для новых стержней
Поскольку рама является изгибаемой системой, более удобным вновь вводимым стержнем будет стержень с жесткими связями по краям. Для назначения в панели управления выбирается меню «Настройки», затем
18
«параметры…». В появившемся окне в разделе «параметры для новых стержней» необходимо выбрать тип связи «жесткая».
2. Ввод опорных узлов
На вертикальной панели команд выбирается команда «опорный узел».
После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Вводятся координаты первого опорного узла – х = 0, у = 2.
Аналогично вводятся координаты остальных опорных узлов. В случае, если узел оказался за границами экрана, необходимо выбрать команду «показать всю конструкцию» на горизонтальной панели команд.
3. Ввод свободных узлов
Свободным является узел рамы, в котором начинается или заканчивается стержень, приложена сосредоточенная сила, сосредоточенный момент, начинается или заканчивается равномерно-распределенная нагрузка,
под которым находится опора. На панели команд выбирается команда
«свободный узел». После двойного щелчка в любую область экрана открывается окно «Свойства узла». Поочередно вводятся координаты свободных узлов. Экран при этом примет вид (рис.3.2):
Рис.3.2
19
Опорные и свободные узлы рамы
4. Добавление стержней
На вертикальной панели команд выбирается команда «стержень». Для добавления стержня поочередно выбираются его начальный (левый, нижний)
узел и конечный (правый, верхний) узел. Если узлы лежат на одной прямой,
недостаточно соединить их одним стержнем, стержней должно быть столько,
сколько промежутком между узлами. Для отображения номеров узлов и стержней на горизонтальной панели выбирается команда
«Включить/Выключить номера элементов». После ввода стержней схема на экране примет вид (рис.3.3):
Рис.3.3
Схема рамы после ввода стержней
5. Назначение опорных связей
Для установки подвижных шарниров в вертикальном меню выбирается команда «редактирование», после чего выполняется двойной щелчок по