Файл: Музыченко, Ю. Н. Расчет пластинчато-стержневых систем.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
|
- |
w, + |
Y <?jh |
+ |
у ? ];!! |
- |
vcpjh + |
|
+ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
y ? ? h ] ; |
|
|
|
|
|
|
|
(3.44) |
||||
Mbd = *£S. (?K - |
Tp |
+ |
~ |
|
[2wa — (2 + |
v)wb + |
|
|
|||||||||||
+ |
w c - |
(1 |
— |
V)wd |
+ |
Y |
? £ h + |
Y |
<?£h - |
V? £ h |
+ |
|
|||||||
|
|
|
|
+ T |
' ?" h + |
T |
*5h] : |
|
|
|
|
|
(3-45)i |
||||||
M b? = |
iKb? (?5 |
- |
? ? ) |
+ |
~ |
[2Wa - |
(2 |
+ |
|
v) w b + |
w e |
- |
|
||||||
- (1 - |
v)W ( + |
Y |
|
9 1 h |
+ |
" Г |
? b h |
+ |
T fe |
h |
+ |
- f |
9 ? h ] |
• |
(3 -4 6 ) |
||||
Аналогично, используя формулы (3.40), |
найдем 'поперечные |
||||||||||||||||||
силы по концам стержня: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
q ;„ - |
- |
- f - ( з « |
+ з ?г - |
e |
^ |
Y |
1 ) + |
|
щ ; [ - 12(» - |
||||||||||
— 2 v)wa 4- 12(1 — 2v)wb + |
6(11 — 2 v) (wc + |
we) + |
|
||||||||||||||||
+ 6(1 — 2v) (wd + |
Wj) — 22(2 — v)®>' h — 21(®* — <p*)h — |
||||||||||||||||||
- 9 ( ? 5 - ? ? ) h |
+ |
l l ( 2 - v ) ?Jh |
+ ( 2 - v ) ?5h + |
1 1 (2 - |
|||||||||||||||
|
|
|
|
— vlfflyb |
+ |
(2 — v)cp^h]; |
|
|
|
|
|
(3-47). |
|||||||
, _ |
_ |
2Ы /3 |
„ _j_ 3 щУ_ |
6 |
wb-wa \ + |
J L |
[ _ 12( 1 — |
||||||||||||
Vba |
|
h2 |
\ |
‘ Ь ~ |
|
*a |
|
|
h |
J |
' |
|
10h2 |
|
|
|
|||
- 2 v )w a 4- 12(11 — 2 v)\vb + |
6(1 - |
2v) (vvc + |
we) — |
|
|||||||||||||||
— 6(11 - |
2v) (\vd 4- wf) — 2(2 - |
v)ejh - |
|
22(2 — v)?Jh |
4 |
119
+ 9('fc — |
2 1 (<p3 — )h + |
(2 — v)(®y + |
<py)h 4- |
+ |
11(2 — v )(cpy + |
®y)hj. |
(3.48) |
Учитывая передаваемые со стороны примыкающих к стержню пластин распределенные поперечные усилия, необходимо принять во внимание также сосредоточенные реакции, возникающие в углах конечного элемента, значения которых определяются фор мулами (3.38). Однако их следует уменьшить в два раза, так как в-формулах (3.38) даны выражения суммарных сосредото ченных усилий, передающихся с двух взаимно перпендикуляр ных граней (мы же рассматриваем только грань, примыкающую к стержню). Разумеется, что такое разделение чисто условно. Значения этих сосредоточенных усилий следующие:
V!, = |
----(1 —' v) ( - wa+ wb4wc — wd— |
|
a |
h i |
|
|
— ?а h + ?Ь h ~ 'Ра h + T j h ) ; |
|
V'1= |
— |
(1 — v) (wa - Wb — we ■+ Wf — h 4- |
|
|
+ cpx h _ cpy h - b (p y h ) ; |
|
|
(3.49) |
V£ = |
----- (1 |
— v) ( — Wa 4 - Wb + wc — Wd — |
|
- |
?xh 4 tpgh — cpv h + <рУй); |
V£ = |
— |
(1 — v) (w, — wb — we 4- w, — cp^h + |
|
|
+ ?bh 4- < ? l h - <p]Th). |
Найдем, наконец, суммарные поперечные силы с учетом пол ного воздействия примыкающих к стержню элементов:
(3.50)
.или
120
|
|
) + |
— |
[— 4 (2 8 - |
|
|
|
j |
10h2 |
1 |
v |
v)wa • 4(2 |
v)v/ь -(- 2 (28 — v) (wc -f- we) -|- 2(2 + |
||||
+ v) (wd + wf) — 2(12 — v) cp^h — 2(2 — v)cpvh — |
|||||
- 21(?5 - |
?S>h - 9(95 ~ ?,x )h + |
(12- v ) |
(?y |
+ |
|
+ |
9? ) h + ( 2 - v ) ( 9j + |
9jr)h]; |
|
(3.51) |
+ v)w„ + 4(28 — v)wb — 2(2 + v) (wc + |
we) — |
2(28 |
— |
|||
— v) (wd + |
wf) — 2(2 — v) cpyfi — 2(12— v)<pyh + |
9 (95 — |
||||
— Те) h + |
21 (9* - 9f ) h + |
(2 —v) (срУ+ |
tpy)h + |
|
(12 |
— |
|
■) (?3 |
+ ?Г)Ь]. |
|
|
|
(3.52) |
Рассмотрим теперь четыре примыкающих друг к другу эле мента с ребрами по смежным граням (см. рис. 14 a) (hx= h y = = h). Используя полученные выше зависимости, запишем усло вия равновесия узла Ь, предполагая, что на узел оказывают влияние внешняя сосредоточенная сила и два момента, действу ющих вокруг осей х и у —Мх и Му. После некоторых преобра зований получаем:
— wd) + 16(12 - v ) <pgh + |
8(3 + v ) ( t 5 + |
^ ) h + 2 (1 8 |
-v ) (9J + |
+ <Pt)h + 6(cpy + <?ye |
— <?yc— ^ ) h - f |
(12 — v) (95 |
+ |
121
|
|
|
+ |
?g + |
Те + ?m)h = |
|
|
|
|
(3.53) |
|||
|
|
|
|
|
E шу = |
0; |
|
|
|
|
|
||
- f 1 ( 4 ^ |
+ |
?* + |
91 + |
3 |
- 3 |
|
+ 1 KP(2<pg “ |
?S “ |
|||||
— T?) + |
0U1I l6 ( 1 8 _ v) (wa - |
Wk) + 3 (1 2 + |
V) (WC+ |
We— |
|||||||||
wg - |
wm) + |
1 6 (1 2 -v )?yh+ 2(18 + v) ( |
? |
y + |
? n h + |
8(3 + |
|||||||
+ v) |
(«pj + |
« П Ь + |
6(Те — ?c + |
? |
g |
— ?m)h + |
( 12-- V ) (?c + |
||||||
|
|
|
+ |
Те + |
Tg + |
Tm)^1] — *My; |
|
|
(3.54) |
||||
|
|
|
|
|
S mz = |
0; |
|
|
|
|
|
||
■^T [3(?j[ - |
?ya + |
?i ~ |
? f ) + y |
|
(4wb - |
w a - wd - |
wf - |
||||||
— Wk) ] |
+-^r[16(28 — |
v)wb — 8(13 — y ) (w. + |
Wd - f wf + wk) — |
||||||||||
|
10h* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— 4(2 4- v) (wc + Wg + we + |
wm) + 2(23 — -v) (— |
+ |
|||||||||||
+ ?xd |
+ |
?y)h - |
(7 + |
v) (?у+ |
о У |
+ |
|
|
©У |
срУ _ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1s |
~m |
|
|
|
|
|
|
- Tph] |
= |
P. |
|
|
|
(3.55) |
Ниже приводятся формулы равновесия узла перекрестной стержневой системы с различ/ным шагом ;в двух направлениях (hy = ahx) в случае, когда примыкающие элементы имеют 'не одинаковую жесткость. Индексы у жесткостей соответствуют но мерам полей по рис. 14 а:
4Е,Ь |
4 ?S + |
з Wd—Wf |
2G2/ | p |
||
■+ |
(2 Th ~ ?■ |
||||
ah |
|
|
a h |
|
|
— tsj) + |
— |
( _ 6 a4 — 2a2- 9 a 2v + |
10)[(D( |
||
|
,k |
10 |
|
|
|
122
- |
DIU)wa + |
(D„ - |
D,v)wk] + -i r(4« 4 - |
2«2 - |
20 + a2v){(D, |
4- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cf“ |
|
|
|
|
|
|
+ |
D n)wd — |
(D,n + |
Div)Wfl 4- Л" (6a4 + |
2a2 + |
9a2v + |
20)[D, |
-f- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Л*■ |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
D„ — Dni — DiV)wb + |
az |
4a4 + 2a2 — a2v — 10) (D, wc + |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
D,, wg — D1U we — D(Vwm) 4- 3as f(— D, 4- D,,,) |
hx 4- _ |
||||||||||||
|
|
4- (Dn - |
D,v)cpJ hx] 4- 2a* [ ( - D , + |
D2) ?vhx 4- DMl - |
|
||||||||||
|
- |
D,v) |
h j |
+ (За3 + |
10v) X (— D, + |
D„ + D,„ - |
D'v)x |
|
|||||||
|
|
|
X ?byhx 4- 2a2 (— D, ?у hx + |
D„ o| hx + |
|
|
|||||||||
|
|
+ DI11?y hx - |
D,v |
hx) + |
- Ч - 8a2 + 4a2v + 20) [(D, |
+ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oa |
|
|
|
|
|
|
+ |
0 Ш(?;Ь Х+ |
(Di, 4-D ,v) ^ h x |
4- |
- f ( - 2 a 2 + a 2v + |
20)[(D, +■ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oa |
|
|
|
|
|
+ |
D„)?3hx + |
(D1U+ |
Div)<?f hx] + |
^ - (8 a 2- 4 a v |
+ 40)[D, 4- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oa |
|
|
|
|
|
|
+ |
D „ + DnI 4 DlV)«b h + |
^ |
(2a2 - a 2v + |
10) (D, 9* hx + |
|
|||||||||
|
|
+ |
D„ ?ghx + Dni 9* hx + |
DIV 9* hx)j |
= Mx; |
(3.56). |
|||||||||
|
4E,1, |
|
|
+ |
?i |
|
wk—wa |
2G,Ikp |
(2 9b ~' ?f - |
|
|||||
|
|
(4 9^ 4- 91 |
|
+ |
1 1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a hr |
|
|
|
|
|
- |
< t l ) |
+^ |
|
|
(20ct4 + |
2a2 - |
a2v - |
4) [(D, 4- DU1) w, - |
|
|||||
|
- |
(Du 4- DlV)wk] |
+ |
^ r ( - 1 0 a 4 + 2a2 + 9a2v + |
6)[(D1- |
|
|||||||||
- |
D„)wd + |
(Dm—Div)w'fH—--(20a4 -j- 2a24-9a2v + |
6) (— Dx 4- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0J |
|
|
|
|
|
|
|
123