METODA MAXWELLA-MOHRA - info.doc

(58 KB) Pobierz
METODA MAXWELLA-MOHRA

METODA MAXWELLA-MOHRA

             

Metoda M-M ma zastosowanie przy wyznaczaniu przemieszczeń w konstrukcjach statycznie wyznaczalnych oraz do wyznaczania reakcji w układach statycznie niewyznaczalnych.

Cechą charakterystyczną metody M-M jest obciążanie rozpatrywanej konstrukcji jednostkową siłą uogólnioną (siła punktowa lub moment punktowy) działającą na kierunku poszukiwanego przemieszczenia.

W przypadku wyznaczania ugięć (przesunięć) przykładamy siłę „1” do punktu konstrukcji, którego ugięcie obliczamy. Jeżeli wyznaczamy kąt ugięcia (kąt obrotu przekroju) przykładamy moment „1” w punkcie przekroju, którego kąt ugięcia obliczamy.

Dla potrzeb obliczeń inżynierskich (dla konstrukcji płaskich) wzór Maxwella-Mohra można przedstawić w postaci:

gdzie:

- poszukiwane przemieszczenie,

k – liczba przedziałów użyta do wyznaczenia równań momentów gnących,

- długość przedziału (całkujemy od 0 do wartości współrzędnej xk na końcu przedziału),             

- równania momentu gnącego w poszczególnych przedziałach dla ramy z obciążeniem
               rzeczywistym,

- równania momentu gnącego w poszczególnych przedziałach dla ramy obciążonej tylko i 
                wyłącznie siłą jednostkową lub momentem jednostkowym,

- moduł Younga,

- moment bezwładności na zginanie przekroju poprzecznego ramy.

 

Całki typy można obliczyć metodą tzw. mnożenia wykresów, jeżeli jedna z funkcji fi i fk jest liniowa na odcinku długości l. Mianowicie mnożymy pole Wi wykresu funkcji fi przez rzędną wk wykresu funkcji fk (ograniczonego prostą o stałym nachyleniu) znajdującą się pod środkiem ciężkości pola Wi  .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Należy zaznaczyć, że w przypadku gdy oba wykresy fi i fk są liniowe, wtedy możemy wyznaczyć pole któregokolwiek wykresu i pomnożyć je przez rzędną wykresu drugiego czyli:

Iloczyn W×w jest dodatni, jeżeli pola wykresów są tego samego znaku i ujemny gdy wykresy mają różne znaki.


Pola figur i położenia środków ciężkości

 

 

a

                                                                                                  POLE                                ŚRODEK CIĘŻKOŚCI



                                                                                                        W                                            XC





f

                                                                                                  l × f                                          l              

l

ax



f



                                                                                                  l × f                               l              

l

 

ax2



f



                                                                                                  l × f                            l              

l

 


POSTĘPOWANIE PRZY STOSOWANIU

WZORU MAXWELLA-MOHRA:

 

 

1)    Obciążyć układ siłami czynnymi i wyznaczyć reakcje podpór.

2)    Obciążyć układ tylko i wyłącznie siłą jednostkową w miejscu i na kierunku poszukiwanego przemieszczenia oraz wyznaczyć reakcje podpór.

(uwaga: jeżeli poszukujemy przesunięcia pionowego - obciążamy układ siła jednostkową pionową, jeżeli poszukujemy przesunięcia poziomego - obciążamy układ siła jednostkową poziomą, jeżeli poszukujemy kąta obrotu - obciążamy układ momentem jednostkowym)

3)    Przyjąć przedziały do opisu sił wewnętrznych identyczne w obu przypadkach obciążeń.

4)    Napisać wyrażenia sił wewnętrznych dla obu układów.

5)    Zastosować wzór Maxwella-Mohra do obliczenia poszukiwanego przemieszczenia.

 

 

 

POSTĘPOWANIE PRZY STOSOWANIU

SPOSOBU WERESZCZAGINA

DO OBLICZANIA CAŁEK MAXWELLA-MOHRA:

 

1)    Sporządzić wykresy sił wewnętrznych S(x) od obciążenia układu siłami czynnymi (rzeczywiście działającymi na konstrukcje)

2)    Sporządzić wykresy sił wewnętrznych S1(x) od obciążenia układu siłą jednostkową przyłożoną w miejscu i na kierunku poszukiwanego przemieszczenia.

3)    Obliczyć powierzchnię W i wyznaczyć środki ciężkości xc pól wykresu S(x) odpowiadających odcinkom prostym S1(x)

4)    Wyznaczyć rzędne (wartości funkcji) v=S1(xc) odpowiadające położeniom środków ciężkości pół wykresu S(x)

 

Podziału na pola wykresu S(x) dokonujemy po wykonaniu wykresu S1(x) , kiedy wiemy ile i jakie odcinki występują na wykresie S1(x)

W przypadku złożonego obciążenia układu korzystniej jest stosować zasadę superpozycji - wykresy S(x) mają prostą postać

 

 

 

 

 

 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin