κινηµατική καταστατική = k θ ισορροπία στροφικό ελατήριο

Σχετικά έγγραφα
Galerkin ( ) ( ) συνοριακές συνθήκες L * u ku p x u dx ( ) Για κάθε αποδεκτή συνάρτηση L L L

x=l ηλαδή η ενέργεια είναι µία συνάρτηση της συνάρτησης . Στα µαθηµατικά, η συνάρτηση µίας συνάρτησης ονοµάζεται συναρτησιακό (functional).

4. ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΕ ΜΟΝΟ ΙΑΣΤΑΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ. φ για την εφαρµογή της µεθόδου Galerkin δεν

ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Ομαλή Κυκλική Κίνηση 1. Γίνεται με σταθερή ακτίνα (Το διάνυσμα θέσης έχει σταθερό μέτρο και περιστρέφεται γύρω από σταθερό σημείο.

ΑΣΚΗΣΗ 14. Για το πλαίσιο του σχήματος με τεθλασμένο ζύγωμα ζητείται να μορφωθούν τα διαγράμματα M, Q, για τη δεδομένη φόρτιση.

Το ελαστικο κωνικο εκκρεμε ς

ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

υναµ α ι µ κή τ ων Ρ οµ ο π µ ο π τ ο ικών Βραχιόνων

Π Ο Λ Ι Τ Ι Κ Α Κ Α Ι Σ Τ Ρ Α Τ Ι Ω Τ Ι Κ Α Γ Ε Γ Ο Ν Ο Τ Α

ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΔΙΚΤΥΩΤH KATAΣΚΕΥΗ

Η έννοια του συναρτησιακού (functional).

Κεφάλαιο 0: Εισαγωγή

ΑΜΟΙΒΑΙΑ ΕΠΑΓΩΓΗ, M. Θεωρούμε δύο πηνία όπου στο ένα ελέγχουμε το ρεύμα και στο δεύτερο μετράμε την ΗΕ στα άκρα του. N

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

( )U 1 ( θ )U 3 ( ) = U 3. ( ) όπου U j περιγράφει περιστροφή ως προς! e j. Γωνίες Euler. ω i. ω = ϕ ( ) = ei = U ij ej j

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Φεβρουάριος Απαντήστε και στα 4 θέματα με σαφήνεια και συντομία. Καλή σας επιτυχία.

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΩΝ ΚΟΜΒΩΝ

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Πολυβάθμια Συστήματα. Ε.Ι. Σαπουντζάκης. Καθηγητής ΕΜΠ. Δυναμική Ανάλυση Ραβδωτών Φορέων

() 1 = 17 ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ LEGENDRE Ορισµοί

Κεφάλαιο 6. Εισαγωγή στη µέθοδο πεπερασµένων όγκων επίλυση ελλειπτικών και παραβολικών διαφορικών εξισώσεων

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 20. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΔΟΜΟΣΤΑΤΙΚΗΣ

ΘΕΜΑ 1. Στο φορέα του σχήματος ζητούνται να χαραχθούν τα διαγράμματα M, Q, N. (3 μονάδες)

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Περιπτώσεις συνοριακών συνθηκών σε προβλήματα γεωτεχνικής μηχανικής

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ


Ενεργειακές Μέθοδοι Υπολογισμού Μετακινήσεων

Δυναμική Μηχανών I. Επανάληψη: Κινηματική και Δυναμική

website:

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Προσέγγιση Galerkin

Μέθοδοι των Μετακινήσεων

Μέθοδος των Δυνάμεων

Πολλαπλασιαστές Lagrange Δυνάμεις δεσμών

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 06 Διατήρηση της ενέργειας

ΤΟΠΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Διδάσκων: Κίρτας Εμμανουήλ

ΦΥΣ Διαλ Σήμερα...? q Λογισμό μεταβολών (calculus of variations)

Αριθμητική Ολοκλήρωση της Εξίσωσης Κίνησης

Κεφάλαιο 5 Φορείς με στοιχεία πεπερασμένης δυστένειας

Εξίσωση Κίνησης Μονοβάθμιου Συστήματος (συνέχεια)

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

Ενότητα 4: Κεντρικές διατηρητικές δυνάμεις

Α.Π.Θ.- ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ- ΣΤΑΤΙΚΗ ΙΙΙ - 19 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2008

u u u u u u u u u u u x x x x

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ

!#$%!& '($) *#+,),# - '($) # -.!, '$%!%#$($) # - '& %#$/0#!#%! % '$%!%#$/0#!#%! % '#%3$-0 4 '$%3#-!#, '5&)!,#$-, '65!.#%

ΕΠΙΛΥΣΗ ΥΠΕΡΣΤΑΤΙΚΩΝ ΦΟΡΕΩΝ Μέθοδος Cross. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

14 ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗ ΝΑΥΠΗΓΙΚΗ ΚΑΙ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

( () () ()) () () ()

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης

Γενικευμένα Mονοβάθμια Συστήματα

Ταλαντώσεις 6.1 Απλή Αρµονική Ταλάντωση σε µία ιάσταση Ελατήριο σε οριζόντιο επίπεδο Σχήµα 6.1

website:

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ

15 εκεµβρίου εκεµβρίου / 64

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

Α Ρ Ι Θ Μ Ο Σ : 6.913

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 21. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

παραγωγή θερμότητας T=T1

Απόκριση σε Αρμονική Διέγερση

Κεφάλαιο 3. Γραμική θεωρία, στατικά προβλήματα. 3.1 Μέθοδος δυσκαμψίας

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 Β ΦΑΣΗ

Δυναµική των Ροµποτικών Βραχιόνων. Κ. Κυριακόπουλος

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Κεφάλαιο 1 Βασικές αρχές µελέτης των κατασκευών 1

Το νήμα δεν ολισθαίνει στο αυλάκι της τροχαλίας και είναι συνεχώς τεντωμένο. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

Διάλεξη 2: Κεντρικά Δυναμικά. Αναζητούμε λύσεις της χρονοανεξάρτητης εξίσωσης Schrödinger για κεντρικά δυναμικά

Κυματικές Εξισώσεις και Εξισώσεις Διάχυσης.

Εισαγωγή στην Τεχνολογία Αυτοματισμού

ΑΣΚΗΣΗ 2 - ΔΙΚΤΥΩΤH KATAΣΚΕΥΗ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων

Λύσεις στο επαναληπτικό διαγώνισμα 3

3. ΥΝΑΜΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΩΝ ΒΡΑΧΙΟΝΩΝ

ibemo Kazakhstan Republic of Kazakhstan, West Kazakhstan Oblast, Aksai, Pramzone, BKKS office complex Phone: ; Fax:

p = p n, (2) website:

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

Πειραματική Αντοχή Υλικών Ενότητα:

ιαγωνισµός Ξανθόπουλου 2012 Μονάδες 3

Ερωτήσεις αντιστοίχισης

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

Με τη σύμβαση της «κινηματικής αλυσίδας», ο μηχανισμός αποτυπώνεται σε πίνακα παραμέτρων ως εξής:

ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ Ι ΙΟΜΟΡΦΩΝ ΣΤΗ ΜΕΘΟ Ο ΕΠΑΛΛΗΛΙΑΣ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΑΕΡΙΟ VAN DER WAALS ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

ΕΠΩΝΥΜΟ :... ΟΝΟΜΑ :... ΒΑΘΜΟΣ:

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

( () () ()) () () ()

ΑΣΚΗΣΗ 6 - ΔΙΚΤΥΩΤΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ιδάσκων : Ε. Στεφανόπουλος 12 ιουνιου 2017

9. ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΜΕ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Εξετάζουµε διάφορα µοντέλα ελέγχου αλληλεπίδρασης του βραχίονα µε το περιβάλλον.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕ ΙΟ. HΛEKTPIKO ΦOPTIO: είναι το αίτιο των ηλεκτρικών δυνάµεων (εµπειρική αντίληψη).

Όταν το ελατήριο έχει μάζα

Transcript:

u Η κινηµατική u= sinθ θ θ καταστατική M ισορροπία = k θ M = H cosθ H στροφικό ελατήριο k Μ H k = u

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ δυναµική ενέργεια Π = U + V Π = 1 + k θ H u ( ) καταστατική M = k θ κινηµατική u= sinθ θ Απαιτώ στάσιµη τιµή dπ = du 1 1 u Π= Η = Η k θ u k u k Η= u

u 1 Η 1 u θ 1 Η θ στροφικό ελατήριο k 1 στροφικό ελατήριο k

u 1 Η 1 u θ 1 Η θ Μ

Η 1 θ 1 Μ 1

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ δυναµική ενέργεια Π = U + V 1 1 Π= U + V = M θ + M θ Ηu Η u 1 1 1 1 καταστατικές κινηµατικές M = k θ M k θ θ u = θ + θ ( ) 1 1 = ( ) 1 1 1 u ( u u ) = θ 1 u 1 Π ( u, u ) = k + k Η u Η u 1 1 1 1 1

Απαιτώ στάσιµη τιµή Π Π dπ = u + u = u 1 1 u Π = u 1 Π = u k1 k1 Η 1 u1 = k1 4k1 k u Η +

u 1 u u 3 k A F 1 F F k 3 B k C

καταστατική σ =Εε κινηµατική ε = du d + σ + p() u() σ+ σ ισορροπία ( dσ ) Α+ pd= du ΕΑ = d p ( ) = p() EA = Q

ΣΥΝΟΡΙΑΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ u ( ) = + u() du Ε Α=Q d = = p() EA = Q

q() EI w() + κινηµατική w k= ( ) 3 1+ w w καταστατική Μ =ΕΙk

Μ Q q() Μ+ Μ ισορροπία Ν + Q+ Q Ν+ Ν d Μ d d w = q q ΕΙ = d d d

Άρθρωση w = Μ = Πάκτωση w = w = Ελεύθερο άκρο V = Μ =

Μονωµένο άκρο q= = Πηγές θερµότητας κατά µήκος q s () = k() = αγωγιµότητα Άκρο όπου διατηρείται σταθερή η θερµοκρασία θ=θ

q q s q+dq +d d θ k f = d ( ) q θ dθ = = d ( ) = θ ( ) =

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΥΝΟΡΙΑΚΩΝ ΤΙΜΩΝ ( u) = g( ) m στο χωρίο Ω Συνοριακές συνθήκες i ( ) b u = c i 1,,..., i = m σε κάθε σηµείο στο σύνορο Β ( m 1) uu,, u,..., u Βασικές ή ουσιώδεις ή κινηµατικές ή Dirichlt ( m) ( m+ 1) ( m 1) u, u,..., u Φυσικές ή Nwmann

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΕΧΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ + = p() EA = Q 1 ( ) ( ) Π= σεdv p d u Q u ΕΑ Π ( ) = ( ) u u d p u d Q u

Στάσιµη τιµή δπ = ΕΑ Θεωρώ τη µεταβολή της δu( ) ( u ) d p ud Q u( ) δ δ δ = { ( ) } δ ( ) ( ) Ε Αu Q u ΕΑ u + p δud = ( ) Ε Α u = Q Φυσική συνοριακή συνθήκη Ε Α u + p= u ( ) τυχαία αποδεκτή συνάρτηση ιαφορική εξίσωση δ u() =

Γενική µορφή διαφορικής εξίσωσης ου βαθµού d d du g h u = p d ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) u = u u = q ( ) ( ) u u = u = u ( ) ( ) u u = q = u ( ) ( ) u u = q = q Αντίστοιχο συναρτησιακό 1 Π = + ( u) g ( ) u d h( ) u d p( ) ud g ( ) q u( ) δπ=

Galrkin ( ) Ε Αu ku= p u ( ) = συνοριακές συνθήκες u ( ) = q ( S ) Για κάθε αποδεκτή συνάρτηση u * ( ) ( ΕΑ + ( )) u ( ) = u ( ) = q * u ku p u d ( W ) Για κάθε αποδεκτή συνάρτηση u * ( ) ( ) ( ) Ε Α uu d+ kuu d p u d ΕΑ q u = ( W ) * * * *

Galrkin Θεωρώ N ( ) = φ ( ) *( ) * και u a φ ( ) u a i= 1 i i N = i= 1 i i ώστε ( )( * ) ( )( * ) jφ j i φ i jφ j i φi ( * ) * p ai φi d Q ai φi( ) ΕΑ a a d+ k a a d = N β N K a i ij j i i= 1 j= 1 F= όπου K = ΕΑ φφ d + k φφ d ij i j i j ( ) φ φ ( ) F = p d+ Q i i i

N Kijaj = F [ Κ] a = i j= 1 F [ K] K K K K K K K K K 11 1 1N 1 N = N1 N NN [... ] T a = aa 1 a N [... ] T F = F1F F N

( ) ΕΑu ku= p u ( ) = συνοριακές συνθήκες u ( ) = q = = j- j-1 j j+1 j+ N 1 φ j () j- j-1 j j+1 j+

φ j () 1 h φ j () j- j-1 j j+1 j+ 1/h [φ j ()] j- j- j-1 j j+1 j+ -1/h 1/h j-1 j j+1 j+

φ 1 () = = 1 3 4 = = φ () 1 3 4 φ 3 () = = 1 3 4 = φ 4 () 1 3 4 =

ακριβής λύση προσεγγιστική λύση u u 1 u 3 u 4 = 1 3 4 =

Τοπικό σύστηµα συντεταγµένων = = j- j-1 j j+1 j+ N A h = Β - A B, ξ = Α ξ = 1 = Β ξ = 1 h ( ξ ) = + ( 1+ ξ ) A

Μορφή συναρτήσεων στο στοιχείο φ A φ B A B, ξ h = Β - A 1 φa ξ φj 1 ξ ( ) = ( ) = ( ) 1 φb ξ φj+ 1 1 ξ ( ) = ( ) = ( + )

φ1 φ 1, ξ = 1 = = h + 1 h = 1

ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΟΠΙΚΩΝ ΜΗΤΡΩΟΥ ΑΚΑΜΨΙΑΣ K ij = ΕΑ φφ d i j + k φφ d i j 1 1 A B A ΕΑ kh ΕΑ kh + + h 3 h 6 B ΕΑ + h kh 6 ΕΑ + h kh 3

11 1 1 K K K K A B A B

F F 1 A B

φ 1 () φ () φ 3 () φ j () φ N+1 () = = 1 3 4 j N+1

Γενική διαδικασία Χωρίζουµε τοχωρίο σε Ντµήµατα (στοιχεία) µε κόµβους,1,,,ν+1, όπου ο πρώτος κόµβος είναι στο = και ο τελευταίος στο = Ορίζουµε τιςγραµµικές συναρτήσεις ("στέγες") σε κάθε στοιχείο Σε κάθε στοιχείο υπολογίζω τα K ij F i «Φυτεύω" τα τοπικά µητρώα, στο συνολικό "µητρώο ακαµψίας" και το "µητρώο φόρτισης". Λύνω το σύστηµα [ K ] u= F Για κάθε στοιχείο η λύση και η παράγωγός της είναι ( ) = φi( ) i + φ i + 1( ) i + 1 u ( ) = φ ( ) iui + φ i + 1( ) ui + 1 u u u