Исследование влияния переменной нагрузки на реакции связей
Если одна из сил, действующих на систему, является переменной, то реакции связей также будут изменяться и решение системы становиться чрезвычайно трудоемким. Закономерность изменения реакций связей в этом случае следует определять с помощью встроенного в систему вычислительного блока команд Given...FricFac...Find. Что означает нахождение неизвестных реакций связей для частного значения аргумента с присвоением их переменным с индексом. Влияние изменяющейся нагрузки на реакции связей можно тут же наглядно представить, воспользовавшись графическим редактором системы Mathcad. Для реализации программы расчета реакций пространственной системы сил с изменяющейся нагрузкой введем новую переменную и выразим через нее дискретное значение аргумента. Например, если сила F изменяется по направлению в горизонтальной плоскости от 0 до 180°, то, введя переменную i, дискретно изменяющуюся от 0 до 18 с шагом 1, можно выразить силу F через дискретное значение аргумента fi. Таким образом, аргумент и функция примут вид: Главный вектор иглавный момент системы также должны быть представлены в этом случае как функции аргумента f: В этом случае программа расчета реакций пространственной системы сил с использованием векторной формы геометрических и силовых (с изменяющейся нагрузкой) параметров в системе Mathcad примет вид, показанный ниже. Программа расчета реакций с использованием численного метода ( случай изменяющейся нагрузки)
Заканчивается вычислительный блок выводом неизвестных реакций связей для частного значения аргумента с присвоением их переменным с индексом.
Вызвав графический редактор системы Mathcad, покажем влияние изменяющейся по направлению силы F на реакции связей в функции угла f. Самоконтроль осуществляется сравнением результатов расчета, полученных различными методами, что и подтверждает правильность решения задачи.
Рис. 1.2. Влияние угла наклона силы - F на реакции в опорах
Проверкой усвоения материала являются самостоятельно выполненное контрольное задание по данной теме.
Варианты заданий по теме пространственная система сил Две однородные тонкие плиты (схема 1.1 – 1.7, табл. 1.1) жестко соединены (сварены) под прямым углом друг к другу и закреплены сферическим шарниром (или подпятником ) в точке А, цилиндрическим шарниром (подшипником) в точке Ви невесомым стержнем 1;или же двумя подшипниками в точках А и В и двумя невесомыми стержнями 1 и 2 (схема 1.6, 1.8 - 1.10). Все стержни прикреплены к плитам и к неподвижным опорам шарнирами. Размеры плит указаны на рисунках; вес большой плиты Р1=5 кН, вес меньшей плиты Р2=3 кН. Каждая из плит расположена параллельно одной из координатных плоскостей (плоскость xy -горизонтальная). На плиты действуют пара сил с моментом М=4 кНм, лежащая в плоскости одной из плит, и две силы. Значение этих сил, их направления и точки приложения указанны в таблице 1.1; при этом силы F1 и F4 лежат в плоскостях xy, сила F2 в плоскости, параллельной xz, и сила F3 в плоскости, параллельной yz. Точки приложения сил(D, E, H, K) находятся в углах или в серединах сторон плит. Определить реакции связей в точках A и B и реакцию стержней. Указание. При решении задач на равновесие тела под действием произвольной пространственной системы сил необходимо учесть, что реакция сферического шарнира (подпятника) имеет три составляющие (по всем трем координатным осям), а реакция цилиндрического шарнира (подшипника) - две составляющие, лежащие в плоскости, перпендикулярной оси подшипника. При вычислении момента от действия сил удобно разложить ее на три составляющие, параллельные координатным осям и представить их в векторной форме. Координаты приложения действующих на систему сил, также должны быть представлены в векторной форме. Начинать решение задачи следует с составления шести уравнений равновесия плит под действием пространственной системы сил. Для прочного усвоения материала рекомендуется решить задачу, как аналитическим методом, так и численным, несмотря на то, что решать подобные задачи с использованием компьютерных технологий численным методом несравненно проще. При подсчетах принять a=0,5 м.
Таблица 1.1.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (513)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |