Определение усилий в стержнях, вызванных неточностью изготовления второго стержня (стержень короче расчетной длины) ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
В этой части решение задачи сводится к определению монтажных напряжений, то есть напряжений, вызванных неточностью изготовления конструкции.
На рисунке 4 в приложении А показана схема задачи с величиной неточности изготовления δ2 = 0.5 мм. Так как второй стержень короче расчетной длины, то он будет испытывать растяжение, следовательно, первый стержень будет так же растягиваться (что также видно из рисунка 4).
Составим план сил (см. рисунок 5 в приложении А).
В данном случае рассмотрим только лишь уравнение моментов:
ΣMB = 0: + N1δ*BD*sinβ – N2δ*BC*sinα = 0
Выразим из уравнения моментов N1δ:
N1δ = N2δ*BC*sinα/(BD*sinβ) = N2δ*0.9*sin45o/(2.8*sin30o)
Отсюда N1δ = 0.455* N2δ(1)
Таким образом, и здесь мы имеем дело со статически неопределимой системой уравнений, где количество неизвестных усилий m = 4 (HB, RB, N1δ и N2δ) и количество уравнений равновесия n = 3. Следовательно, степень статической неопределимости данной системы равна S = m – n = 4 – 3 = 1. Это означает, что такая система уравнений также один раз статически неопределима.
Чтобы решить эту систему нужно также для начала составить план перемещений (см. рисунок 6 в приложении А).
1 стержень: деформация Δl1 = DD2 – удлинение стержня
2 стержень: деформация Δl2 = C3C2 – удлинение стержня и CC3 = δ2
Геометрическая часть задачи:
Треугольники BCC1 и BDD1– подобны(по II признаку подобия) – что уже доказано (см. выше).
Следовательно, =
Также рассматриваем прямоугольные треугольники CC2C1 и DD2D1:
CC1 = CC2/sinα = (CC3 – C3C2)/sinα = (δ2 - Δl2)/sinα
DD1 = DD2/sinβ = Δl1/sinβ
Отсюда следует, что:
= – уравнение совместности деформаций (2)
Физическая часть задачи: Δl1 = N1δ*l1/E1*A1 (3)
Δl2 = N2δ*l2/E2*A2 (4)
Синтез уравнений:
Подставляем уравнения (3), (4) в уравнение (2):
N1δ*l1/(E1*A1*sinβ*BD) = δ/(sinα*BC) - N2δ*l2/(E2*A2*sinα*BC) (5)
Подставим уравнение (1) в уравнение (5):
0.455*N2δ*l1/(E1*A1*sinβ*BD) = δ2/(sinα*BC) - N2δ*l2/(E2*A2*sinα*BC)
N2δ*0.455*2/(105*106*0.42*10-3*sin30o*2.8) = 0.5*10-3/(sin45o*0.9) -
N2δ*1.8/(2*105*106*0.21*10-3*sin45o*0.9)
N2δ*1.548*10-8 = 7.857*10-4 - N2δ*6.374*10-8
N2δ*8.282*10-8 = 7.857*10-4
Отсюда N2δ = 7.857*10-4/(8.282*10-8) = 9487 Н = 9.487 кН Следовательно, N1δ = 0.455*N2δ = 0.455*9.487 = 4.317 кН
Отсюда определим монтажные напряжения системы:
σ1δ = N1δ/A1 = 4317/(0.42*10-3) = 10.279 МПа - удлинение σ2δ = N2δ/A2 = 9487/(0.21*10-3) = 45.176 МПа - удлинение ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|