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
 
 Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 14:36 


06/12/09
9
Помогите решить задачу
Есть заделанная упругая балка прямоугольного сечения:
Изображение
Я использую метод уравнивания постоянных при нескольких участках интегрирования, делю модель на три участка:
Изображение
Ось координат расположена на свободном конце балки.

Получаю:
AB:
${\frac {d^{2}}{d{x}^{2}}}{\it EJy} \left( x \right) =-{\it Fx}$
${\it EJy}=-{\frac {1}{6}}\,{{\it Fx}}^{3}+C_{{1}}x+D_{{1}}$

BC:
${\frac {d^{2}}{d{x}^{2}}}{\it EJy} \left( x \right) =-{\it Fx}+{\frac {1}{2}}\, \left( q \left( x-{\frac {1}{3}}\,l \right)  \right) ^{2}$
${\it EJy}=-{\frac {1}{6}}\,{{\it Fx}}^{3}+{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( x-{\frac {1}{3}}\,l \right)  \right) ^{4}+C_{{2}}x+D_{{2}}$

Нагрузим балку равномерно распределенной нагрузкой интенсивности q снизу по длине участка BD, а также равномерно распределенной нагрузкой такой же интенсивности сверху, но на длине участка CD. Таким образом, имеем:

CD:
${\frac {d^{2}}{d{x}^{2}}}{\it EJy} \left( x \right) =-{\it Fx}+{\frac {1}{2}}\, \left( q \left( x-{\frac {1}{3}}\,l \right)  \right) ^{2}-{\frac {1}{2}}\, \left( q
 \left( x-{\frac {2}{3}}\,l \right)  \right) ^{2}$
${\it EJy}=-{\frac {1}{6}}\,{{\it Fx}}^{3}+{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( x-{\frac {1}{3}}\,l \right)  \right) ^{4}-{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( x-{\frac {2}{3}}\,l
 \right)  \right) ^{4}+C_{{3}}x+D_{{3}}$

$C_{{1}}=C_{{2}}=C_{{3}}=C$
$D_{{1}}=D_{{2}}=D_{{3}}=D$

Используем граничные условия:

$0=-{\frac {1}{2}}\,{{\it Fl}}^{2}+{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( {\frac {2}{3}}\,l \right)  \right) 
^{3}-{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( 1/3\,l \right)  \right) ^{3}+C
C={\frac {1}{2}}{{\it Fl}}^{2}-{\frac {7}{162}}\,{{\it 
ql}}^{3}$

$0=-{\frac {1}{6}}\,{{\it Fl}}^{3}+{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( {\frac {2}{3}}\,l
 \right)  \right) ^{4}-{\frac {1}{24}}\, \left( q \left( x-{\frac {2}{3}}\,l
 \right)  \right) ^{4}+{\it Cl}+D
D={\frac {23}{648}}{{\it ql}}^{4}-{\frac {1}{3}}\,{{\it Fl}}^{3}$

E – модуль Юнга
J – момент инерции

$J=1/12\,{{\it ba}}^{3}$
$F=350\,H$
$q=3000\,{\frac {H}{\mbox {{\tt м}}}}$
$a= 0.02\,\mbox {{\tt м}}$
$b= 0.04\,\mbox {{\tt м}}$

По полученным формулам я рисую график:
Изображение

(По сути, график различается только по масштабу, т.е. если поделить значения F и q на 4 то получается полное сходство графиков)

Помогите найти, в где у меня ошибка в решении данной задачи

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 15:25 


31/12/10
1555
Для расчета балки необходимо составить эпюры $Q$ и $M$,
и только потом составлять дифуры.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 15:34 


06/12/09
9
Составлял, по ним и пытался считать.
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 15:51 


31/12/10
1555
Эпюра моментов, по-моему, не точная.
Парабола должна быть выпуклостью вниз.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 15:57 


06/12/09
9
У эпюры ось в другую сторону, она автоматически нарисована, программой

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 16:09 


31/12/10
1555
На балку действуют две нагрузки. Точечная и равномерная.
Эпюра моментов - сумма эпюр этих нагрузок.
Точечная нагрузка создает линейную зависимость момента.
Равномерная - параболическую. Составьте отдельно эти эпюры,
а затем сложите их.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 20:43 


19/09/07
28
Вы пишите момент инерции
$J = \frac{b a^3}{12}$.
Если рисунок нарисован традиционно, то у Вас перепутаны стороны сечения. Думаю должно быть:
$J = \frac{a b^3}{12}$.
С учётом сторон как раз получится множитель 4.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сопротивление материалов - расчет балки
Сообщение16.02.2013, 21:01 


06/12/09
9
2KAM
Да, так и есть, в википедии оси в формуле вычисления момента инерции по другому обозначены, и сколько я его не пересчитывал, получал этот ответ. :facepalm:
Спасибо огромное.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

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