3. nutné uvolnit od základního tělesa
DESCRIPTION
3. Nutné uvolnit od základního tělesa. 4. Metoda superpozice. Prutové soustavy. Radek Vlach Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky FSI VUT Brno Tel.: 54114 2860 e-mail: vlach.r @ fme.vutbr.cz, http://www.umt.fme.vutbr.cz/~rvlach/. Prutové soutavy. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
3. Nutné uvolnit od základního tělesa
4. Metoda superpozice
Prutové soustavy
Radek VlachÚstav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
FSI VUT BrnoTel.: 54114 2860
e-mail: [email protected], http://www.umt.fme.vutbr.cz/~rvlach/
Prutové soutavy– příhradové konstrukce (obecnější) – 2typy – přímá štíhlá tělesa
– spojovací prvky (nýty, příložky,…) – výhody – úspora materiálu
– snadnější výpočet
Výpočtové modelování- nejjednodušší výpočtový model příhradové konstrukce je prutová soustava- předpoklady prutových soustav
1) o typech těles- přímé pruty => nezatížené binární členy- styčníková tělesa => degenerované členy – zatížené, nezatížené
2) o stykových vazbách- vnitřní => rotační (2D), sférické (3D) => realizace styčníkovými tělesy,
vícenásobné vazby
3) konfigurace těles v soustavě- každý prut je vázán na každém konci (dvou) nejméně s jedním dalším prutem- soustava je vnitřně nepohyblivá a tvoří složené prutové těleso
- vnější (uložení složeného vnitřně nepohyblivého tělesa)
pevná podpora – rotační vazbaznáme působiště vnějších sil
posuvná podpora – má charakter obecné vazbyznáme nositelku vnější stykové síly
4) zatížení soustavy- zatížení působí pouze na některé vnitřní styčníková tělesa- zatížení je tedy transformováno do jejich reprezentantů – styčníků,kterými prochází nositelky
Označení těles, vazeb, sil
pruty - j = 2,…,nstyčníky - A, B, C, D, E, …zatížení (styčníků!!!) - ,F,,F IIIF
Klasifikace prutových soustav
a) splněny prutové předpoklady b) nejsou splněny prutové předpoklady
Toto je prutová soustava. Toto nejsou prutové soustavy.
Algoritmus řešení prutových soustav
1) zadání a jeho kontrola2) rozbor a klasifikace zadání3) kinematický rozbor
k
jj
m
iivs ini
111 => vždy splněné, jestliže jsou splněny
předpoklady prutové soustavy
Není třeba provádět.4) uvolnění
- informaci o nositelkách využijeme při uvolňování- Pruty nebudeme nikdy uvolňovat (uvolňujeme pouze styčníky)
022 BA FF společná nositelka
222 FFF BA velikost
5) statický rozbor- podmínkou řešitelnosti je statická určitost úlohy (celková)
= 2k (2D) kde: k je počet styčníků = 3k (3D) p je počet prutů
- podmínka vnější statické určitosti - podmínka vnitřní statické určitosti
Uvolnění složeného prutového tělesa z vnějších vazeb
0s
exexin p exin
)3(6),2(30 DDs exexex inininins 0
)3(64
)2(32
Dkp
Dkp
Příklady statického rozboru
0exs
055342532
ins
kp0exs 0exs
156342632
ins
kp
154342432
ins
kp
Soustava je vnitřně nepohyblivá,ale vnitřně staticky neurčitá.
Soustava je vnitřně pohybliváa tedy vnitřně staticky přeurčená.
PPsin &0 Dynamikasin 0
6) sestavení soustavy statických rovnic (podmínek) a její rozbor7) řešení soustavy rovnic (detA≠0)
- obecná metoda styčníkovářešení 2k (2D) nebo 3k (3D) lineárních rovnic z uvolnění všech styčníků => nároky na výpočetní techniku
- postupná metoda styčníkovářešení pomocí postupného uvolňování styčníků tak, že po uvolnění je možné z podmínek SR určit NP (-=2(2D),3(3D)) a po určení pokračovat k dalšímu styčníku, pro který rovněž platí -=2(2D),3(3D) => nižší nároky na výpočetní techniku
- Grafické řešeníinterpretací postupné metody styčníkové lze provést i grafické řešení
Pozn. Postupná metoda styčníková a grafické řešení nelze použit vždy
8) zhodnocení výsledků řešení 9) formulace závěrů
Příklad