Построение эпюр

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2013 в 19:29, реферат

Краткое описание

Большинство учебников не дают на этот вопрос точного ответа и конкретных рекомендаций. Поэтому на основе своего опыта я сам выработал для себя чёткий алгоритм построения эпюр поперечных (продольных) сил и изгибающих моментов.
Действующие нагрузки. В сопромате принято считать, что в элементах, на которые оказывается внешняя нагрузка, могут возникнуть четыре вида внутренних усилий: крутящий момент, изгибающий момент, поперечная сила, продольная сила.

Содержимое работы - 1 файл

построение эпюр.docx

— 94.34 Кб (Скачать файл)

Рис. 11. 

 

 

 

Руководствуясь вышеуказанными правилами  для каждого участка рассматриваемой  системы определяют   и находят зависимости Q и М.

Определяют направление хода. Рассматривать  любую систему можно либо слева  на право, либо с права на лево (определить знаки при этом можно по рис. 11).

Определение q. q на участке учитывается, только при наличии распределённой нагрузки. Если таковая отсутствует, тоq=0. Если на участке имеется распределённая нагрузка, то q равно значению этой нагрузки. Так в данном примере на участке 3-4 q=5кН/м. Далее определяется знак q по правилам знаков по рис. 11.

Например, если рассматривать участок  с лево на право, то в уравнении  , q имеет знак «-», и в уравнении  , тоже знак «-».

Если же рассматривать данный участок  справа на лево, то в уравнении  , q будет иметь знак «+», а в уравнении  , знак «-».

Определение Q0. Для определения Qможно воспользоваться следующей формулой:

Q0= , где   -сумма всех сил с предыдущих участков. При этом если ход решения производится с лева на право, то учитываются все силы предыдущих участков с лева от рассматриваемого участка, если с право на лево, то соответственно справа. Так для участка 3-4, при ходе слева на право:  , а при рассмотрении этого же участка с права на лево:  . При определении Qзнаки определяются по рис. 11 точно так же как и для q. Очень важным здесь является учёт действия распределённой нагрузки. Так, при ходе решения справа на лево, Qна участке 3-2 будет определяться по формуле:

, где x–длина действия распределённой нагрузки (рис. 9).

Определение М0. Для определения Мможно воспользоваться следующим рассуждением: М=(значение момента на котором закончился предыдущий участок)+(сосредоточенный момент в начале участка). В данном примере сосредоточенный момент есть только в сечении 3. Например, для участка 3-4 при ходе слева на право  , здесь  - момент на котором закончился участок 2-3,  -сосредоточенный момент в начале участка 3-4. При ходе справа на лево для участка 3-2  , здесь  - момент на котором закончился участок 4-3,  - сосредоточенный момент в начале участка 3-2.

Определение экстремума. На участке где имеется распред. нагрузка эпюра M будет иметь параболическое очертание (очертание в виде дуги) (см. рис. 12). При этом может получится так, что значение момента в какой либо части участка больше чем в его начале или конце. Такая выпуклость на эпюре моментов называется экстремум. Наличие экстремума определить не трудно. Эпюра Q где есть распред. нагрузка будет иметь вид функции имеющей линейную зависимость (наклонная прямая). Если на данном участке эпюра Q проходит через ноль, то на эпюре моментов есть экстремум. При том экстремум находится как раз в той точке участка, где Q=0. Вообще, между функциями М и Q существует дифференциальная зависимость. Т. е. функция Q является производной функции M. Как известно из курса школьной математики: там, где производная равна нулю, функция имеет экстремальное (max или min) значение.

Для определения экстремального момента  находится значение xэ на участке при котором М=Мэ. Значение xэопределяется из уравнения  . Как уже было сказано выше в точке экстремума  , тогда  , отсюда  . Затем   подставляется в формулу М и находится Мэ :

При построении эпюры удобнее уметь  делать ход как слева на право, так и с права на лево.

При определении Q и М в характерных сечениях, рекомендуется ставить соответствующие индексы Q1, Q2(л), М1, М2(п)и т. д. Буквы «л» и «п» в индексах означают, что в данном сечении на эпюре Q или М имеется скачёк (в одной точке эпюра Q или М имеет два значения). При этом одно значение Q или М условно относят к левой части «л», а другое к правой «п». 

 

 

  

 

Пример построения эпюр Q и М (рис. 12):  

 

 

 

 

 

 

 

На участке 4-3 есть экстремум т. к. эпюра Q на этом участке проходит через ноль.

 

 

 

  

 

Рис. 12. 

 

 

  

 

 

 

Правила изображения эпюр.

Эпюры строятся в произвольном масштабе, но с соблюдением пропорций. На эпюре  сил ставятся значки «+» или «-» в кружочке, указывающие знак эпюры Q на данном участке. Студенты строительной специальности строят эпюру М на растянутых волокнах т. е. положительные значения откладываются вниз, а машиностроители строят эпюру М наоборот (на сжатых волокнах). Хотя вообще нет никакой разницы, и так и так будет правильно. При построении эпюры на растянутых волокнах действует «правило паруса». Оно необходимо для определения выпуклости или вогнутости эпюры М на участке где есть q. Мысленно представляется, что нагрузка q –это ветер, а эпюра М, на данном участке – это парус. Эпюры строятся строго под расчётной схемой. Каждая из эпюр подписывается с указанием размерности, например «ЭпюраQ(кН)». 

 

Желаю удачи в нелёгком, но увлекательном сопромате.☺


Информация о работе Построение эпюр