noc_2_4 (1)

20
Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015 1 NAUKA O ČVRSTOĆI II – STATIČKI NEODREĐENI PROBLEMI – -energetske metode- Dr. Salko Ćosić Tuzla, mart 2015

Upload: osman-omerovic

Post on 23-Dec-2015

8 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

jh

TRANSCRIPT

Page 1: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

1

NAUKA O ČVRSTOĆI II

– STATIČKI NEODREĐENI PROBLEMI – -energetske metode-

Dr. Salko Ćosić

Tuzla, mart 2015

Page 2: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

2

Statički neodređeni problemi:

Statički sistem u ravni: tri stepena slobode (DOF) = tri uslova ravnoteže

Statički sistem u prostoru: 6 stepeni slobode Statički neodređen sistem = prekobrojne veze Unutrašnja i vanjska statička neodređenost:

Page 3: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

3

Osnovne metode:

Metoda sila

Jednačina tri momenta Metoda sila:

1. Ukloniti suvišne veze i dodati dopunske nepoznate sile 2. Odredi vrijednosti nepoznatih sila na osnovu poznatih pomaka na mjestu uklonjenih veza

(kompatibilnost deformacija)

Page 4: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

4

Primjer br.1 – Metoda sila

Alternativno rješenje: - nepoznat moment na mjestu uklještenja

Page 5: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

5

Primjer 2: Nosač na tri oslonca (sa elastičnim srednjim osloncem)

Page 6: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

6

Kontinuirani nosač = tri ili više oslonaca u istoj visini, samo vertikalna opterećenja, bez zglobova Jednačina (teorema) tri momenta (Clapeyron): Metoda sila: poznate deformacije (progibi na osloncima), nepoznate Xi Progibi zavise od svih sila – sistem jednačina složen

Page 7: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

7

alternativno rješenje: pokretni oslonci, nepoznati momenti, jednaki nagibi u susjednim poljima

Page 8: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

8

Grafoa-nalitička metoda, dijagrami savijanja

Page 9: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

9

Lijevo polje n-1-n

ugao elastične linije:

Page 10: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

10

Desno polje: n-n+1

Jednačina tri momenta - Clapeyron (za svaki unutrašnji oslonac)

Primjer: na vježbama

Page 11: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

11

Nosač na elastičnoj podlozi:

Koncentrisane sile:

Page 12: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

12

ENERGETSKE METODE Vektorske metode u mehanici deformabilnog tijela

Varijacijske (energetske) metode

Opšti zakon o održanju energije (PZTD): Wex + Q = Ek + U

rad eksternih sila:

Page 13: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

13

Jedno-aksijalno naprezanje: (specifična def. energija) Ako distribucija naprezanja nije jednolika: Deformabilno tijelo:

Page 14: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

14

Energija deformacije kod savijanje grednog nosača: Tangencijalni naponi:

Page 15: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

15

Primjer 1: Odredi ukupnu energiju deformacije za slučaj konzole opterećene koncentrisanom silom Opšti slučaj: Primjer 2: Odredi ukupnu energiju deformacije za slučaj proste grede opterećene koncentrisanom silom

Page 16: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

16

Opšti slučaj (3D naponsko stanje): glavni naponi:

Sferni (hidrostatski) i devijatorski dio tenzora naprezanja

Page 17: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

17

Primjena energetskih metoda:

Primjer: Odredi vertikalni pomak tačke B na osnovu jednakosti rada spoljne sile i deformacione energije

Page 18: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

18

BETTI-jeva teorema o uzajamnosti pomaka (vrijedi za linearne sisteme – superpozicija) Dva sistema sila Fk, Fj djeluju na deformabilno tijelo:

def. rad ako su oba sistema sila nastupila istovrem.

def. rad ako je sistem sila Fk nanešen sam

def. rad ako je sistem sila Fj nanešen sam ukupan rad je nezavisan od redoslijeda

rad Fk nakon nanošenja Fj i Fj nakon nanošenja Fk

Page 19: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

19

Primjer:

Rad F1 na pomaku u pravcu F1 uzrokovanom silom F2 jednak je radu sile F2 na pomaku u pravcu F2 uzrokovanom silom F1

Page 20: NOC_2_4 (1)

Univerzitet u Tuzli – Mašinski fakultet Školska 2014/2015

20

Primjer: Odredi deformaciju (vertikalni pomak) na sredini raspona uslijed djelovanja momenta M

Next week:

Uzajamnost pomaka

Makswell-ova teorema,

Castigliano-ve teoreme (I i II)