2.1.1 Grindă dreaptă simplu rezemată încărcată cu o sarcină concentrată

Σχετικά έγγραφα
2. Sisteme de forţe concurente...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

3. Momentul forţei în raport cu un punct...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...4

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

14. Grinzi cu zăbrele Metoda secţiunilor...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

13. Grinzi cu zăbrele Metoda izolării nodurilor...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

CUPRINS 9. Echilibrul sistemelor de corpuri rigide... 1 Cuprins..1

STATICA CONSTRUCȚIILOR STRUCTURI STATIC DETERMINATE - Îndrumător pentru lucrări -

9. Statica solidului rigid...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Seminar 5 Analiza stabilității sistemelor liniare

CUPRINS 8. Statica solidului rigid... 1 Cuprins..1

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

CUPRINS 5. Reducerea sistemelor de forţe (continuare)... 1 Cuprins..1

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

MARCAREA REZISTOARELOR

Curs 4 Serii de numere reale

Subiecte Clasa a VIII-a

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

MECANICA CORP DEFORMABIL - NOŢIUNI GENERALE

CUPRINS 3. Sisteme de forţe (continuare)... 1 Cuprins..1

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

riptografie şi Securitate

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1



SOLICITAREA DE TRACŢIUNE COMPRESIUNE

FORŢE INTERIOARE. EFORTURI. DIAGRAME DE EFORTURI.

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Curs 1 Şiruri de numere reale

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

STATICA CONSTRUCȚIILOR CADRE STATIC NEDETERMINATE

IV. CUADRIPOLI SI FILTRE ELECTRICE CAP. 13. CUADRIPOLI ELECTRICI

I. Forţa. I. 1. Efectul static şi efectul dinamic al forţei

Capitolul 14. Asamblari prin pene

Criptosisteme cu cheie publică III

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

Subiecte Clasa a VII-a

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

3. REPREZENTAREA PLANULUI

Laborator 1: INTRODUCERE ÎN ALGORITMI. Întocmit de: Claudia Pârloagă. Îndrumător: Asist. Drd. Gabriel Danciu

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

Integrala nedefinită (primitive)

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

CUPRINS 2. Sisteme de forţe... 1 Cuprins..1

V O. = v I v stabilizator

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

2. CALCULE TOPOGRAFICE

IV. STATICA SISTEMELOR DE CORPURI RIGIDE. GRINZI CU ZĂBRELE

Lucrul mecanic. Puterea mecanică.

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

BARDAJE - Panouri sandwich

Capitolul 30. Transmisii prin lant

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

Ecuatii trigonometrice

Ecuatii exponentiale. Ecuatia ce contine variabila necunoscuta la exponentul puterii se numeste ecuatie exponentiala. a x = b, (1)

Lectia VII Dreapta si planul

prin egalizarea histogramei

Valori limită privind SO2, NOx şi emisiile de praf rezultate din operarea LPC în funcţie de diferite tipuri de combustibili

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

III. Statica III. Statica. Echilibrul mecanic al corpurilor. 1. Sistem de forțe concurente. Sistemul de forțe

Examen AG. Student:... Grupa: ianuarie 2016

4. Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici. Voltmetre electronice analogice

Algebra si Geometrie Seminar 9

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

Curentul electric stationar

STATICA CONSTRUCȚIILOR STRUCTURI STATIC NEDETERMINATE

8 Intervale de încredere

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

Erori si incertitudini de măsurare. Modele matematice Instrument: proiectare, fabricaţie, Interacţiune măsurand instrument:

CUPRINS 7. Statica punctului material... 1 Cuprins..1

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

Polarizarea tranzistoarelor bipolare

Transformări de frecvenţă

Dreapta in plan. = y y 0

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

Transcript:

Seminar. Calculul forțelor de legătură (reacțiunilor) la bare drepte simplu rezemate. Introducere Calculul forțelor de legătură reprezintă primul pas (obligatoriu), din algoritmul de abordare al oricărei probleme de Rezistența Materialelor; de corectitudinea modului de parcurgere al acestuia depind ceilalți pași ai rezolvării. Obiectivul acestui seminar este de a descrie și a exemplifica algoritmul de determinare a valorilor corecte a reacțiunilor corespunzătoare unei scheme de calcul dată, indiferent de gradul de complexitate al acesteia. Vor fi dobândite competențe de stabilire și determinare cantitativă a valorilor corecte ale forțelor de legătură corespunzătoare schemei de rezemare date, în scopul utilizării acestora în cadrul treptelor ulterioare ale algoritmului general de rezolvare al unei probleme de Rezistența Materialelor. Durata medie de studiu individual pentru această prezentare este de circa 60 de minute. 2. Cazuri elementare 2.. Grindă dreaptă simplu rezemată încărcată cu o sarcină concentrată Se consideră grinda dreaptă simplu rezemată încărcată conform figurii de mai jos, pentru care se dorește calculul forțelor de legătură de la nivelul reazemelor structurii: fig. Stabilirea forțelor de legătură va ține seama de caracterul simplu al schemei de rezemare (pereche reazem articulat/reazem simplu), astfel, reazemul articulat va permite doar rotire în raport cu secțiunea caracteristică, iar reazemul simplu, rotire în raport cu secțiunea 3 și translație pe direcția paralelă cu talpa de sprijin. În consecință, forțele de legătură vor apare pe direcția gradelor de libertate interzise, reazemul articulat nepermițând deplasarea (translația) pe direcțiile orizontală și verticală ale sistemului

de referință iar reazemul simplu, deplasarea (translația) pe direcție perpendiculară la talpa de sprijin a acestuia; reacțiunile dorite sunt (pentru problema de față), H,V și V 3 (fig. 2). fig. 2 În figura 2, odată cu stabilirea reacțiunilor de calculat, simbolurile grafice ale reazemelor corespunzătoare ar putea fi eliminate din desen, corpul -3 găsindu-se în stare de echilibru sub acțiunea schemei de încărcare (sarcina concentrată de 90 kn) și a forțelor de legătură H,V și V3 ; simbolurile grafice vor fi totuși păstrate, pentru o mai bună înțelegere a fenomenului. Sensurile de alegere ale forțelor de legătură sunt arbitrare, acestea fiind confirmate sau nu de semnul mărimilor obținute din calcul (semn pozitiv sensul inițial al reacțiunii este valabil, semn negativ sensul inițial al forței de legătură trebuie inversat). Calculul forțelor de legătură va porni de la ecuația de echilibru static scrisă în termeni de forțe bilanț pe direcția orizontală (pe direcție varticală existând un număr de două necunoscute, variantă ineficientă), astfel: din absența încărcărilor pe direcție orizontală. Σ X = 0, H = 0; (.) Determinarea cantitativă a reacțiunilor verticale se face scriind ecuațiile de echilibru static (în termeni de momente ale forțelor), în raport (de preferință) cu punctele de rezemare ale structurii; avantajul metodei sugerate este de a elimina câte o necunoscută pe rând (evitarea sistemelor de mai multe ecuații), în plus, calculul greșit al uneia din valori neafectând, în mod direct, valoarea de calcul a celeilalte. ( ) Σ M = 0, 90 V + 2 = 0 V = 30kN; (.2) 3 3 ( ) Σ M = 0, 90 2 V 2+ = 0 V = 60kN. (.3) 3 Regula de semn în scrierea ecuațiilor de bilanț.2 și.3 ține de preferința celui care efectuează calculul; important este ca termenul dat de, de exemplu, să fie de semn contrar celui din forța concentrată, conform referinței de scriere a ecuației corespunzătoare (reazemul ); V 3

Brațul unei forțe se definește ca distanța pe perpendiculara de la direcția suport a forței la punctul sau dreapta considerată ca referință (forță verticală#braț orizontal, forță orizontală#braț vertical). Calculul se încheie obligatoriu cu verificarea valorilor obținute, ecuația de bilanț în acest caz fiind proiecția de forțe pe direcție verticală, astfel:? Σ Y= 0, 60 90+ 30 = 0; (.4) în acest caz, expresia fiind ușor verificabilă. Dacă expresia de verificare nu este satisfăcută, se impune recalcularea mărimilor implicate, în caz contrar problema neputând a fi continuată (rezolvată). Calculul reacțiunilor mai poate fi abordat și cu aplicații software dedicate, ca de exemplu AxisVM9 Student edition, program de calcul ce are ca bază de lucru Metoda Elementului Finit (F.E.M. Finite element method). Astfel, modelarea exemplului prezentat anterior conduce la vederea de ansamblu din figura 3, modul de asimilare a schemelor de rezemare respectiv încărcare fiind detaliate în figurile 4 și 5: fig. 3 Vedere de ansamblu

fig. 4 Modelare reazem simplu și reazem articulat fig. 5 Modelare forță concentrată și discretizare structură Pentru clarificarea modului de lucru cu tab-urile caracteristice aplicației prezentate se poate urmări simularea efectivă a modului de lucru a structurii, cu observația că, pentru moment, accentul este pus pe valorile forțelor de legătură (reacțiunilor) din reazemele structurii de remarcat sensul acestora. (.avi) Simulare AxisVM pentru problema 2..

2..2 Grindă dreaptă simplu rezemată încărcată cu o sarcină uniform distribuită Se consideră calculul reacțiunilor pentru cazul structurii simplu rezemate din figura 3, astfel: fig. 6 calculul reacțiunii orizontale din reazemul se face din sumă de proiecții de forțe pe direcția corespunzătoare: Σ X = 0, H = 0; (.5) forțele de legătură și obținându-se din sume de proiecții de momente de forțe în raport cu punctele de rezemare: V V4 0,8 Σ M = 0, 7 0,8 0,8+ V 3,2 = 0 V = 5,kN; 2 4 4 0,8 Σ M = 0, 7 0,8,6+ V 3,2 = 0 V = 8,5kN 4 2. (.6) (.7) În cazul unei sarcini distribuite, forța rezultantă a acesteia se obține prin calcularea ariei formei geometrice a distribuitei (in cazul de față dreptunghi, 7 0,8 ), brațul forței fiind măsurat între centrul de greutate al aceleiași forme geometrice și punctul considerat de referință în scrierea ecuației. Verificarea corectitudinii valorilor obținute pentru reacțiuni se face prin proiecție de forțe pe direcție verticală, astfel: Σ Y = 0, 8, 5 7 0, 8 + 5, = 0. (.8)

2..3 Grindă dreaptă simplu rezemată încărcată cu un moment concentrat Fie schema de calcul (schemă de rezemare + schemă de încărcare) din figura 4, pentru care se doresc valorile reacțiunilor din reazeme: fig. 7 Încărcarea de 20 knm nu reprezintă o forță; se poate echivala cu un cuplu de forțe egale și de sens contrar, în acest sens fiind grăitoare unitatea de măsură (forța braț = moment); În figura 4, sensul inițial al reacțiunilor verticale a fost luat de jos în sus. Reacțiunea orizontală din reazemul se obține din echilibru de forțe pe direcție orizontală, astfel: Σ X = 0, H = 0; (.9) iar din sume de moment în raport cu reazemele și 3: Σ M = 0, 20+ V 3= 0 V = 40kN; 3 3 (.0) respectiv, Σ M3 = 0, 20 V 3 = 0 V = 40 kn; (.) verificarea reacțiunilor fiind, în acest caz, o formalitate: ΣY = 0, 40 40 = 0. (.2) Încărcările tip moment concentrat nu se înmulțesc cu vreun braț, în caz contrar, în ecuația de 2 echilibru în termeni de moment apărând o valoare măsurată în knm - incorect din punct de vedere dimensional; Valoarea negativă a reacțiunii din reazemul 3 implică schimbarea sensului inițial ales odată cu trecerea mărimii în modul (fig. 4); În cazul unui corp simplu rezemat, încărcat în exclusivitate cu un moment concentrat, reacțiunile sunt egale între ele și de semn contrar; reacțiunile formează împreună un cuplu ce se opune acțiunii celui inițial (momentul concentrat din schema de încărcare).

2.2 Caz general. Grindă dreaptă simplu rezemată cu consolă, solicitată de diverse tipuri de încărcări Se consideră grinda simplu rezemată din figura de mai jos, pentru care se dorește determinarea reacțiunilor din reazeme: fig. 8 Se calculează valoarea reacțiunii orizontale din reazemul : ΣX = 0, H = 0; (.3) se scrie ecuația de momente în raport cu reazemul pentru a se determina reacțiunea verticală din reazemul 3: Σ M = 0, 50 + 80 2 V 3 + 0 3 + = 0 V = 5 kn; 4 2 4 (.4) respectiv ecuația de momente în raport cu reazemul 4, pentru valoarea reacțiunii verticale din reazemul : Σ M4 = 0, V 3 50 80 + 0 = 0 V = 75kN. 2 (.5) Verifcarea valorilor obținute se face prin ecuația de proiecții de forțe pe direcția verticală a sistemului de referință, astfel: Σ Y = 0, 75 80 + 5 0 = 0; (.6) problema putând continua.

Temă de control Se cere verificarea corectitudinii valorilor forțelor de legătură pentru următoarele scheme de calcul (este necesară parcurgerea algoritmului complet de calcul și verificare a reacțiunilor): T T2 T3

Sugestii de rezolvare și răspunsuri T Σ X = 0, H = 0; Σ M = 0, 50,2 V 2,4= 0 V = 25kN; 3 3 Σ M = 0, 50,2 V 2,4= 0 V = 25kN; 3 50 sau V = V2 = = 25kN; 2 verificare Σ Y = 0, 25 50+ 25= 0. T2 Σ X = 0, H = 0; Σ M = 0, 00 + V 5 + 50 = 0 V = 0 kn; 3 3 Σ M = 0, V 5 00 + 50 = 0 V = 0 kn; 3 00 50 sau V = V3 = = 0 kn; 5 verificare Σ Y = 0, 0 0 = 0. T3 Σ X = 0, H = 0; Σ M = 0, 30,8 0,9 + 30,8 + 60 V 2,8 = 0 V = 22,36 kn; 3 3 Σ M = 0, V 2,8 30,8,9 30 + 60 = 0 V = 6,64 kn; 3 verificare Σ Y = 0, 6, 64 30, 8 30 + 22, 36 = 0.