2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение14.11.2017, 13:04 


25/10/17
58
Всем доброго дня! Есть задание, которое надо решить и которое я вроде бы решил, но проверка не проходит. Задание таково:
Определить реакции опор двухопорной балки:
Изображение
Где:
$q=4,5$ Н/м
$F=35$ Н
$M=30$ Н

Собственно, решаю, как учил:
1. Заменяю силу F перпендикулярными составляющими:
$F_{x}=Fcos(30^{\circ})=35\cdot 0.866=30.31$ кН
$F_{y}=Fcos(60^{\circ})=35\cdot 0.5=17.5$ кН
Равномерно распределённую нагрузку заменяю на равнодействующую:
$Q = q\cdot AC = 4\cdot4.5 = 18$ кН
Выглядит это всё вот так:
Изображение

Затем заменяю опоры на их реакции:
Изображение

Затем составляю уравнение равновесия статики и ищу реакции опор:
$\sum M_{a}=F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot{AB}-R_{D}\cdot AD=0$

$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot BD}{AD}=\frac{17,5\cdot 2+30+18\cdot 8}{10}=20,9$ кН

$\sum M_{D}=R_{Ay}\cdot AD-F_{y}\cdot{CD}+M-Q_{AC}\cdot BD=0$

$R_{Ay} = \frac{F_{y}\cdot CD-M+Q_{AC}\cdot BD}{AD}=\frac{17,5\cdot 6+30+18\cdot 8}{10}=21,9$ кН

Определяю горизонтальную реакцию:
$\sum X=R_{Ax}-F_{x}=0; R_{Ax}=F_{x}=30,31$

А дальше - проверка:
$\sum Y=R_{Ay}-F_{y}-Q_{AC}+R_{Dy}=21,9-17,5-18+20,9=7,3$
И ответ не равен нулю, то есть либо в вычислениях, либо в алгоритме решения закралась ошибка.
Вопрос: алгоритм решения верный? Может, где-то что-то напутал? Бьюсь второй час, голова уже кипит. Может, кто подскажет, на каком шаге я повернул не туда?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение14.11.2017, 14:02 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
система статически неопределима, это задача по сопромату, а не по теормеху

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение15.11.2017, 18:23 


25/10/17
58
pogulyat_vyshel в сообщении #1265215 писал(а):
система статически неопределима, это задача по сопромату, а не по теормеху

Да, всё верно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение16.11.2017, 23:00 


21/10/15
196
XoxoT в сообщении #1265192 писал(а):
$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot BD}{AD}=\frac{17,5\cdot 2+30+18\cdot 8}{10}=20,9$ кН


Из предыдущего уравнения же $Q_{AC}\cdot AB$ вроде в числителе.

И вообще все воздействия линейно независимы. Их можно отдельно посчитать, а результат просуммировать.

(Оффтоп)

Сопромат просто вносит разумные предположения, например, что если не оговорено обратное, то при снятии внешних сил все напряжения в стержне пропадут, а дальше это теормех.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение16.11.2017, 23:57 
Аватара пользователя


23/07/07
164
Уравнения равновесия записаны верно, но вот в выражениях для определения реакций - беда :facepalm:

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение17.11.2017, 10:13 


25/10/17
58
se-sss в сообщении #1265931 писал(а):
Из предыдущего уравнения же $Q_{AC}\cdot AB$ вроде в числителе.

Спасибо, поправил:
$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot BD}{AB}=\frac{17,5\cdot 2+30+18\cdot 2}{10}=50,5$
$\sum Y=R_{Ay}-F_{y}-Q_{AC}+R_{Dy}=21,9-17,5-18+50,5=36,9$
Всё равно что-то не сходится.

Singular в сообщении #1265944 писал(а):
Уравнения равновесия записаны верно, но вот в выражениях для определения реакций - беда :facepalm:

Перерешал два раза, не понял, где ошибка. Подскажете? Переношу $R_{Dy}\cdot AD$ в одну сторону и выражаю $R_{Dy}$, вроде бы логично.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение17.11.2017, 14:46 
Аватара пользователя


23/07/07
164
XoxoT в сообщении #1266008 писал(а):
Спасибо, поправил:
$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot BD}{AB}=\frac{17,5\cdot 2+30+18\cdot 2}{10}=50,5$

Плохо поправили

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение17.11.2017, 15:13 


25/10/17
58
Singular в сообщении #1266063 писал(а):
XoxoT в сообщении #1266008 писал(а):
Спасибо, поправил:
$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot BD}{AB}=\frac{17,5\cdot 2+30+18\cdot 2}{10}=50,5$

Плохо поправили


Что есть, то есть. Что-то я совсем запутался. У нас есть уравнение равновесия:

$\sum M_{A}=F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot{AB}-R_{D}\cdot AD=0$

Из него я выражаю $R_{D}$:
1. Переношу $R_{D}\cdot AD$ вправо;
2. Делю левую часть на $AD$, получаю:
$R_{Dy} = \frac{F_{y}\cdot AC+M+Q_{AC}\cdot AB}{AD}=\frac{17.5\cdot4+30+18\cdot2}{10}=13,6$

$\sum Y=R_{Ay}-F_{y}-Q_{AC}+R_{Dy}=21,9-17,5-18+13,6=0$

Проверка сходится, я аж вздрогнул :lol:

Спасибо огромное, товарищи Singular и se-sss, это хороший мне урок, не потратил бы столько своего и вашего времени, если бы был внимательнее :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение17.11.2017, 17:16 
Аватара пользователя


23/07/07
164
Хорошо то, что хорошо заканчивается :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение18.11.2017, 11:46 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
Закончилось как раз все довольно печально: статически неопределимую задачу "решили" без использования уравнений теории упругости\сопромата

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение18.11.2017, 11:59 


27/08/16
10450
XoxoT в сообщении #1265192 писал(а):
Определить реакции опор двухопорной балки:
Вот, смотрите. Предположим, вообще нет никаких нарисованных у вас на рисунке сил. Одна невесомая балка прикручена к опорам. С какими силами она действует на эти опоры? А никто этого не знает. Опоры могут сами растягивать эту балку в разные стороны. Или, наоборот, сжимать её. Так как балка предполагается бесконечно жесткой, подобные силы, действующие на балку, никак не зависят от геометрии системы, и длина балки не зависит от этих сил. Поэтому, pogulyat_vyshel и говорит вам упорно, что эта задача "статически неопределима" и в курсе теормеха она некорректна, а для курса сопромата в ней не хватает данных в условии задачи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение реакций опор двухопорной балки
Сообщение19.11.2017, 01:50 


21/10/15
196
realeugene в сообщении #1266366 писал(а):
а для курса сопромата в ней не хватает данных в условии задачи


Как я говорил выше, в курсе сопромата в задачах, подобной этой, делаются разумные предположения, если не оговорено обратное.
Например, в рисунке ничего не говорится про абсолютную жёсткость.

Кстати, в рамках разумных предположений, полагаю, что предполагается $R_{Dx} > 0$, что не так в решении. Мотивировка: про люфты ничего не сказано, значит их нет. Стержень тоже не может быть абсолютно жёстким.
А вот крепления можно считать сильно более жёсткими.
Что же желать, если так нечётко формулируют задачи в соответствующих курсах?

Нашёл сейчас пример задачи на раскрытие статической неопределимости: закреплённая с 2-х сторон балка, на которую действует осевая сила. Я угадал с разумными предположениями. Хотя там немножко другое условие, но для осевой нагрузки непринципиально.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group