plyta zadanie id 363191 Nieznany

background image

Płyta

Zadanie

Zadanie

background image

Tre

ść

zadania

Wyznaczy

ć

odkształcenia i napr

ęż

enia

w elemencie płytowym pokazanym na
rysunku w punkcie P(0.004m,0.002m).

Dane:E=5·10

6

kPa, v=0.2, g=0.1m

Współrz

ę

dne w

ę

złów:

i(0.0;0.0), j(10mm;0.0) k(4mm;3mm)

i

j

k

i(0.0;0.0), j(10mm;0.0) k(4mm;3mm)

=

=

5

5

3

5

5

3

5

5

3

10

2

.

4

10

6

.

5

10

0

.

6

10

2

.

8

10

6

.

3

10

1

.

6

10

2

.

1

10

3

.

2

10

1

.

6

m

m

m

w

w

w

ky

kx

k

jy

jx

j

iy

ix

i

e

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

u

Przemieszczenia w

ę

złów:

background image

Wzory

ε

ε

ε

ε

=

w

y

x

z

2

2

2

2

2

Napr

ęż

enia

σσσσ

=

D

εεεε

E

1

0

ν

Odkształcenia

x

x

2

2

D

=

E

1

1

0

0

0

1

2

2

ν

ν

ν

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

y

a

xy

y

x

a

x

a

y

a

xy

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

)

,

(

y

a

xy

x

a

y

a

x

a

a

y

y

x

w

x

+

+

+

+

+

=

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

)

,

(

2

8

2

7

5

4

2

y

xy

a

x

a

y

a

x

a

a

x

y

x

w

y

+

+

+

+

+

=

=

ϕ

Funkcja kształtu

Pochodne funkcji kształtu

background image

Przemieszczenia w

ę

złów elementu

i

i

i

w

y

x

w

=

)

,

(

ϕ

ϕ

x

i

i

ix

x y

(

,

)

=

ϕ

ϕ

y

i

i

iy

x y

(

,

)

=

w x

y

w

j

j

j

(

,

)

=

ϕ

ϕ

x

j

j

jx

x

y

(

,

)

=

ϕ

ϕ

y

j

j

jy

x

y

(

,

)

=

w x

y

w

k

k

k

(

,

)

=

ϕ

ϕ

x

k

k

kx

x

y

(

,

)

=

ϕ

ϕ

y

k

k

ky

x

y

(

,

)

=

Przemieszczenia w

ę

złowe elementu, wykorzystane do wyznaczenia

współczynników funkcji kształtu

i

w

ϕ

lub w formie
wektora

(

)

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

=

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

y

a

xy

y

x

a

x

a

y

a

xy

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

ηηηη

T

a

w x

y

w

k

k

k

(

,

)

=

ϕ

ϕ

x

k

k

kx

x

y

(

,

)

=

ϕ

ϕ

y

k

k

ky

x

y

(

,

)

=

Funkcja kształtu

=

ky

kx

k

jy

jx

j

iy

ix

e

w

w

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

u

background image

Przemieszczenia w

ę

złów elementu

Przemieszczenia w

ę

złowe elementu, wykorzystane do wyznaczenia współczynników

funkcji kształtu

i(0.0;0.0), j(10mm;0.0)

k(4.0mm;3.0mm)

Współrz

ę

dne w

ę

złów

=

=

5

5

3

5

5

3

10

2

.

8

10

6

.

3

10

1

.

6

10

2

.

1

10

3

.

2

10

1

.

6

m

m

w

w

jy

jx

j

iy

ix

i

e

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

u

m

w

3

10

1

.

6

)

0

,

0

(

=

5

10

3

.

2

)

0

,

0

(

=

x

ϕ

5

10

2

.

1

)

0

,

0

(

=

y

ϕ

lub w innej formie

i

j

k

m

m

w

3

10

1

.

6

)

0

.

0

,

01

.

0

(

=

5

10

6

.

3

)

0

.

0

,

01

.

0

(

=

m

x

ϕ

5

10

2

.

8

)

0

.

0

,

01

.

0

(

=

m

y

ϕ

5

10

6

.

5

)

003

.

0

,

004

.

0

(

=

m

m

x

ϕ

5

10

2

.

4

)

003

.

0

,

004

.

0

(

=

m

m

y

ϕ

m

m

m

w

3

10

0

.

6

)

003

.

0

,

004

.

0

(

=

5

5

3

10

2

.

4

10

6

.

5

10

0

.

6

10

2

.

8

m

w

ky

kx

k

jy

ϕ

ϕ

background image

Wyznaczanie współczynników funkcji kształtu

Układ równa

ń

do wyznaczenia współczynników funkcji kształtu

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

y

a

y

x

y

x

a

x

a

y

a

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

i

i

i

i

i

i

ix

y

a

y

x

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

2

8

2

7

5

4

2

i

i

i

i

i

i

iy

y

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

W

ę

zeł

i

W

ę

zeł

j

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

j

y

a

y

x

y

x

a

x

a

y

a

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

j

j

j

j

j

j

jx

y

a

y

x

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

2

8

2

7

5

4

2

j

j

j

j

j

j

jy

y

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

y

a

y

x

y

x

a

x

a

y

a

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

k

k

k

k

k

k

kx

y

a

y

x

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

2

8

2

7

5

4

2

k

k

k

k

k

k

ky

y

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

W

ę

zeł

j

W

ę

zeł

k

background image

Wyznaczanie współczynników funkcji kształtu

Układ równa

ń

do wyznaczenia współczynników funkcji kształtu

1

)

,

(

a

y

x

w

i

i

i

=

3

a

ix

=

ϕ

2

a

iy

=

ϕ

W

ę

zeł

i

W

ę

zeł

j

3

7

2

4

2

1

)

,

(

j

j

j

j

j

j

x

a

x

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

=

2

8

5

3

j

j

jx

x

a

x

a

a

+

+

=

ϕ

2

7

4

2

3

2

j

j

jy

x

a

x

a

a

=

ϕ

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

y

a

y

x

y

x

a

x

a

y

a

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

k

k

k

k

k

k

kx

y

a

y

x

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

2

8

2

7

5

4

2

k

k

k

k

k

k

ky

y

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

W

ę

zeł

j

W

ę

zeł

k

background image

Wyznaczanie współczynników funkcji kształtu

Układ równa

ń

do wyznaczenia współczynników funkcji kształtu

j

iy

ix

i

w

w

ϕ

ϕ

a

a

a

a

1

2

3

4

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

-1

0

0

0

0

0

0

0

1

x

j

0

x

j

2

0

0

x

j

3

0

0

=

jz

iz

k

jy

jx

j

e

w

w

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

u

a

a

a

a

a

a

4

5

6

7

8

9

x

j

x

j

M=

0

0

1

0

x

j

0

0

x

j

2

0

0

-1

0

-2

x

j

0

0

3

2

x

j

0

0

1

x

k

y

k

x

k

2

x

k

y

k

y

k

2

x

k

3

x y

x y

k

k

k

k

2

2

+

y

k

3

0

0

1

0

x

k

2y

k

0

x

x y

k

k

k

2

2

+

3

2

y

k

0

-1

0

-2x

k

-y

k

0

3

2

x

k

2

2

x y

y

k

k

k

0

a

M

u

=

1

'

e

Rozwi

ą

zanie mo

ż

na uzyska

ć

z równania:

background image

Wyznaczanie współczynników funkcji kształtu

Układ równa

ń

do wyznaczenia współczynników funkcji kształtu

1

3

10

1

.

6

a

m

=

3

5

10

3

.

2

a

=

2

5

10

2

.

1

a

=

W

ę

zeł

i

W

ę

zeł

j

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

y

a

y

x

y

x

a

x

a

y

a

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

9

2

8

6

5

3

3

)

2

(

2

i

i

i

i

i

i

ix

y

a

y

x

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

[

]

)

2

(

3

2

2

8

2

7

5

4

2

i

i

i

i

i

i

iy

y

y

x

a

x

a

y

a

x

a

a

+

+

+

+

+

=

ϕ

3

7

2

4

2

1

3

01

.

0

01

.

0

01

.

0

10

1

.

6

a

a

a

a

+

+

+

=

W

ę

zeł

k

2

8

5

3

5

01

.

0

01

.

0

10

6

.

3

a

a

a

+

+

=

2

7

4

2

5

01

.

0

3

01

.

0

2

10

2

.

8

a

a

a

=

+

+

+

+

+

+

=

2

6

5

2

4

3

2

1

3

003

.

0

004

.

0

003

.

0

004

.

0

003

.

0

004

.

0

10

0

.

6

a

a

a

a

a

a

2

9

2

8

6

5

3

5

003

.

0

3

)

003

.

0

004

.

0

2

004

.

0

(

003

.

0

2

004

.

0

10

6

.

5

a

a

a

a

a

+

+

+

+

+

=

[

]

)

003

.

0

003

.

0

004

.

0

2

(

004

.

0

3

003

.

0

004

.

0

2

10

2

.

4

2

8

2

7

5

4

2

5

+

+

+

+

+

=

a

a

a

a

a

(

)

3

9

2

2

8

3

7

003

.

0

003

.

0

004

.

0

003

.

0

004

.

0

004

.

0

a

a

a

+

+

+

+

background image

Funkcja kształtu

a

6.1

10

3

×

1.2

10

5

×

2.3

10

5

×

0.011

0.167





=

u

6.1

10

3

2.3

10

5

1.2

10

5

6.1

10

3

3.6 10

5

:=

M

1

0

0

1

0

0

0

1

0.01

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

10

4

×

0

0

0

0

0

0.01

0

0

0

0

0

0

0

0

1

10

6

×

0

0

0

0

0

1

10

4

×

0

0

0

0

0







=

Wynikiem rozwi

ą

zania układu równa

ń

jest macierz a

a

0.167

33.543

0.94

17.327

7.452

10

3

×





=

u

3.6 10

5

8.2

10

5

6.0

10

3

5.6 10

5

4.2

10

5

:=

M

0

1

0

0

1

4

10

3

×

0

1

0

3

10

3

×

1

0

0.02

1.6

10

5

×

0

8

10

3

×

0

1.2

10

5

×

4

10

3

×

3

10

3

×

0

9

10

6

×

6

10

3

×

0

3

10

4

×

6.4

10

8

×

0

4.8

10

5

×

0

8.4

10

8

×

4

10

5

×

3.3

10

5

×

0

2.7

10

8

×

2.7

10

5

×

0



=

(

)

3

9

2

2

8

3

7

2

6

5

2

4

3

2

1

)

,

(

y

a

xy

y

x

a

x

a

y

a

xy

a

x

a

y

a

x

a

a

y

x

w

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

2

2

5

5

3

543

.

33

167

.

0

011

.

0

10

3

.

2

10

2

.

1

10

1

.

6

)

,

(

y

xy

x

y

x

y

x

w

(

)

3

3

2

2

3

10

452

.

7

327

.

17

94

.

0

y

xy

y

x

x

+

+

+

+

Funkcja kształtu, po wykorzystaniu rozwi

ą

zania układu równa

ń

, przyjmuje form

ę

:

background image

Odkształcenia

ε

ε

ε

ε

=

w

x

x

y

x

z

2

2

2

2

2

2

Z

X

h

Y

P(x,y,z)

x

y

z

Odkształcenia wyznaczamy ze wzoru

x

x

(

)

y

x

y

a

x

a

a

y

y

x

w

3

9

8

6

2

2

10

452

.

7

6

327

.

17

2

543

.

33

2

6

2

2

)

,

(

+

+

=

+

+

=

(

)

y

x

y

a

x

a

a

x

y

x

w

327

.

17

2

94

.

0

6

011

.

0

2

2

6

2

)

,

(

8

7

4

2

2

+

+

=

+

+

=

(

)

y

x

y

x

a

a

x

y

y

x

w

+

+

=

+

+

=

2

327

.

17

167

.

0

)

2

2

(

)

,

(

8

5

2

+

+

+

=

2

2

5

5

3

543

.

33

167

.

0

011

.

0

10

3

.

2

10

2

.

1

10

1

.

6

)

,

(

y

xy

x

y

x

y

x

w

(

)

3

3

2

2

3

10

452

.

7

327

.

17

94

.

0

y

xy

y

x

x

+

+

+

gdzie

w

jest opisane funkcj

ą

kształtu:

a odpowiednie pochodne wynosz

ą

:

background image

Odkształcenia

ε

ε

ε

ε

=

w

x

x

y

x

z

2

2

2

2

2

2

Odkształcenia na górze płyty - współrz

ę

dne punktu

P(0.004;0.002,0.05)

m

x

004

.

0

=

m

y

002

.

0

=

m

z

05

.

0

=

Z

X

h

Y

P(x,y,z)

x

y

z

(

)

2234

.

22

10

452

.

7

6

327

.

17

2

543

.

33

2

)

,

(

3

2

2

=

+

+

=

y

x

y

y

x

w

(

)

069868

.

0

327

.

17

2

94

.

0

6

011

.

0

2

)

,

(

2

2

=

+

+

=

y

x

x

y

x

w

(

)

07558

.

0

2

327

.

17

167

.

0

)

,

(

2

=

+

+

=

y

x

x

y

y

x

w

+

+

+

=

2

2

5

5

3

543

.

33

167

.

0

011

.

0

10

3

.

2

10

2

.

1

10

1

.

6

)

,

(

y

xy

x

y

x

y

x

w

(

)

3

3

2

2

3

10

452

.

7

327

.

17

94

.

0

y

xy

y

x

x

+

+

+

3

10

49

.

3

=

x

ε

111

.

1

=

y

ε

3

10

5578

.

7

=

xy

γ

Warto

ś

ci pochodnych w punkcie liczymy podstawiaj

ą

c do poni

ż

szych wzorów

warto

ś

ci

x

i

y

, a potem przemna

ż

aj

ą

c przez

–z

dostajemy odkształcenia

background image

Napr

ęż

enia

ε

ε

ε

ε

=

xy

y

x

γ

ε

ε

Odkształcenia na górze płyty - współrz

ę

dne punktu P(0.004;0.002,0.05)

3

10

49

.

3

=

x

ε

111

.

1

=

y

ε

3

10

5578

.

7

=

xy

γ

σσσσ

=

D

εεεε

1

0

ν

E=5·10

6

kPa, v=0.2,

Napr

ęż

enia wyznaczamy ze wzoru

D

=

E

1

1

0

1

0

0

0

1

2

2

ν

ν

ν

ν

(

)

kPa

kPa

x

11

.

1139

1111

.

1

2

.

0

10

49

.

3

2

.

0

1

10

5

3

2

6

=

+

=

σ

(

)

y

x

x

E

ε

ν

ε

ν

σ

+

=

2

1

(

)

y

x

y

E

ε

νε

ν

σ

+

=

2

1

(

)

yx

yx

yx

E

E

γ

ν

γ

ν

ν

τ

+

=

=

1

2

2

1

1

2

(

)

kPa

kPa

y

83

.

5782

1111

.

1

2

.

0

10

49

.

3

2

.

0

1

10

5

3

2

6

=

+

=

σ

(

)

(

)

kPa

kPa

yx

42

.

15745

10

5578

.

7

2

.

0

1

2

10

5

3

6

=

+

=

τ

gdzie

lub w innej formie:

background image

Napr

ęż

enia

Napr

ęż

enia na dole płyty - współrz

ę

dne punktu P(0.004;0.002,-0.05)

3

10

49

.

3

=

x

ε

m

x

004

.

0

=

m

y

002

.

0

=

m

z

05

.

0

=

111

.

1

=

y

ε

(

)

kPa

kPa

x

11

.

1139

1111

.

1

2

.

0

10

49

.

3

2

.

0

1

10

5

3

2

6

=

=

σ

E=5·10

6

kPa, v=0.2,

(

)

kPa

kPa

y

83

.

5782

1111

.

1

2

.

0

10

49

.

3

2

.

0

1

10

5

3

2

6

=

=

σ

3

10

5578

.

7

=

xy

γ

2

.

0

1

2

(

)

(

)

kPa

kPa

yx

42

.

15745

10

5578

.

7

2

.

0

1

2

10

5

3

6

=

+

=

τ

Z

X

h

Y

kPa

x

11

.

1139

=

σ

kPa

x

11

.

1139

=

σ

kPa

y

83

.

5782

=

σ

kPa

y

83

.

5782

=

σ

Napr

ęż

enia Hubera-Misesa na dole

2

2

2

3

yx

y

x

y

x

red

τ

σ

σ

σ

σ

σ

+

+

+

=

kPa

red

2

2

2

42

.

315745

83

.

5782

11

.

1139

83

.

5782

11

.

1139

+

+

+

=

σ

kPa

red

29

.

28019

=

σ

Wykresy napr

ęż

e

ń

na przekrojach płyty

background image

Koniec


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
chemia zadania 2 id 113035 Nieznany
me zadanie 2 id 290295 Nieznany
Dodatkowe zadania id 138777 Nieznany
formularze zadania id 179681 Nieznany
(budzet zadaniowy)id 1238 Nieznany (2)
CO zadania id 118396 Nieznany
blok 7 zadania id 90420 Nieznany (2)
111 ZADANIA2 1 id 601077 Nieznany (2)
Algorytmy zadania id 51150 Nieznany (2)
elektrotechnika zadanie id 1593 Nieznany
IT zadania1 id 220832 Nieznany
Jak dziala plyta glowna id 2236 Nieznany
granica ciagu zadania id 195350 Nieznany
jQuery zadania id 228844 Nieznany
arkusz 1 zadania id 68486 Nieznany (2)
Magnucka zadania id 276836 Nieznany
Miary opisowe zadania id 298386 Nieznany

więcej podobnych podstron