Реферат по предмету "Физика"


Расчет пространственной стержневой системы

КУРСОВАЯ РАБОТА

по предмету «Сопротивление материалов»

«РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТЕРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ»
Вариант № 10

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Санкт-Петербург

2011 г.

РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТЕРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ


Целью курсовой работы является определение перемещений в пространственной стержневой системе под действием заданных сил, определение матрицы жёсткости стержневой системы, выполнение расчёта на прочность и устойчивость для определения поперечных размеров стержней, обеспечивающих уровень напряжений ниже предела прочности.

Пространственная стержневая система разбивается на отдельные стержневые элементы (дискретизируется) по принципу приложения всех внешних сил, изменения геометрических характеристик и определения степеней свободы (перемещений) только на концах стержней. Данная система состоит из N = 13 стержневых элементов, которые пронумерованы в произвольном удобном порядке. Номера стержневых элементов обозначаются на схеме в кружках.

Для пространственной стержневой системы вводится глобальная система координат OXYZ для ориентации стержневых элементов, внешних сил и перемещений.

В концевых сечениях стержней (узлах) располагаются узловые системы координат для определения 3-х поступательных и 3-х вращательных степеней свободы, которые ориентированы так же, как и глобальная система координат OXYZ. Узловые степени свободы являются степенями свободы стержневой системы или глобальными степенями свободы.

Производится нумерация глобальных степеней свободы n=54 по следующим правилам.

Сначала определяются и нумеруются m=37 подвижных (на которых возможны перемещения) степеней свободы, затем нумеруются неподвижные степени свободы.

Нумерация начинается с узла имеющего минимальное количество соседних подвижных степеней свободы. Под соседними степенями свободы понимаются степени свободы, принадлежащие одному конечному (стержневому) элементу.

Следующие номера получают степени свободы узла ближайшего к узлу с минимальными номерами степеней свободы.

В каждом узле сначала нумеруются поступательные, затем вращательные степени свободы.

По направлениям осей координат степени свободы нумеруются в порядке x -> y -> z.

Для каждого стержневого элемента определяется направление его собственной (локальной) оси x, совпадающей с продольной осью.

Составляется матрица (файл stsysmi.prn) соответствия индексов (номеров) степеней свободы стержневой системы, состоящая из N строк по числу стержневых элементов. В каждой строке записываются 12 глобальных номеров степеней свободы каждого стержневого элемента соответствующих 12-ти собственным (локальным) степеням свободы каждого стержневого элемента. Выбранное направление собственной оси x каждого стержня определяет 6 «левых» и 6 «правых» номеров степеней свободы.




2

3

4

5

6

7

44

45

46

47

48

49

44

45

46

47

48

49

32

33

34

35

36

37

32

33

34

35

36

37

2

3

4

5

6

7

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

8

9

10

11

12

13

38

39

40

41

42

43

38

39

40

41

42

43

26

27

28

29

30

31

26

27

28

29

30

31

8

9

10

11

12

13

32

33

34

35

36

37

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

14

15

16

17

18

19

26

27

28

29

30

31

20

21

22

23

24

25

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

20

21

22

23

24

25

50

51

52

53

54

1

50

51

52

53

54

1

14

15

16

17

18

19




Составляется матрица (файл stsyscrd.prn) координат узлов стержневых элементов, состоящая из N строк по числу стержневых элементов. В каждой строке записываются 6 координат (x0, y0, z0, x1, y1, z1) центров «левого» и «правого» концевых сечений каждого стержневого элемента, соответствующих направлению собственной оси x каждого стержневого элемента.


0

0

0.6

0

0.5

0.6

0

0.5

0.6

0.28

0.15

0.6

0.28

0.15

0.6

0

0

0.6

0

0

0.6

0

0

0

0

0

0

0

0.5

0

0

0.5

0

0.28

0.15

0

0.28

0.15

0

0

0

0

0.28

0.15

0.6

0.28

0.15

0

0.28

0.15

0.6

0.4

0.15

0.6

0.28

0.15

0

0.4

0.15

0

0.4

0.15

0.6

0.4

0.15

0

0.4

0.15

0

0.4

0

0

0.4

0

0

0.4

0.15

0.6




Составляется вектор (файл stsysp.prn) внешних узловых сил, действующих по каждой степени свободы.

1

0

10

0

19

0

28

0

37

0

46

0

2

0

11

0

20

0

29

0

38

0

47

0

3

0

12

0

21

0

30

0

39

0

48

0

4

0

13

0

22

0

31

0

40

0

49

0

5

0

14

0

23

0

32

0

41

0

50

0

6

0

15

0

24

0

33

-10000

42

0

51

0

7

0

16

0

25

0

34

0

43

0

52

0

8

3000

17

-50

26

0

35

0

44

0

53

0

9

0

18

0

27

-5000

36

0

45

0

54

0


Составляется матрица (файл stsyssz.prn) геометрических характеристик стержневых элементов, с числом строк, равному числу стержневых элементов. В каждой строке записываются длина l [м], площадь поперечного сечения F [м2], три момента инерции Jx, Jy, Jz[м4] поперечного сечения и коэффициент kf изменения исходных размеров. Площадь сечения и моменты инерции рассчитываются на компьютере, согласно п. 10.

l F Jx Jy Jz kf

0.5

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.448

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.318

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.6

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.5

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.448

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.318

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.6

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.12

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.12

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.6

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.15

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1

0.618

0.000724

0.00000001541

0.00000006668

0.00000002861

1




Расчет геометрических характеристик сечения и определение поля касательных напряжений.

Сечение изображается в масштабе и разбивается на N = 114 треугольных элементов близких по форме к равносторонним. Сечения, имеющие в своей основе прямоугольники, разбиваются на прямоугольные треугольники с отношением сторон не более 2.

/>

Треугольники нумеруются в произвольном удобном порядке, а номера обводятся на схеме кружками.

Вершины треугольников образуют n = 75 узлов, которым в определенном порядке присваиваются глобальные номера. Сначала нумеруются m = 41 внутренних (не лежащих на контуре сечения) узлов, затем нумеруются внешние (лежащие на контуре сечения) узлы. Нумерация начинается с узла имеющего минимальное количество соседних внутренних узлов. Под соседними узлами понимаются узлы принадлежащие одной стороне треугольника. Следующие номера получают узлы ближайшие к узлам с минимальными номерами.

Составляется матрица (файл torsionm.prn) соответствия индексов (номеров) узлов, состоящая из N строк, равном числу треугольных элементов. В каждой строке записываются 3 глобальных (внешних) номера вершин каждого треугольного элемента соответствующих 3-м собственным локальным (внутренним) номерам вершин каждого треугольного элемента. Номера располагаются в порядке, соответствующем обходу вершин треугольников против часовой стрелки.

1/>
2 3




/>

Jx=1.541E-8

Jy=6.668E-8

Jz=2.861E-8

Alfa=-0.047

Flat=7.24E-4

Yc=0.011

Zc=0.017


До изменения коэффициента исходных размеров:

Стержневой элемент № 1

/>

Стержневой элемент № 2

/>

Стержневой элемент № 3

/>

Стержневой элемент № 4

/>

После изменения коэффициента исходных размеров:

Стержневой элемент № 1

/>

Стержневой элемент № 2

/>

Стержневой элемент № 3

/>

Стержневой элемент № 4

/>

Стержневой элемент № 5

/>

Стержневой элемент № 6

/>

Стержневой элемент № 7

/>

Стержневой элемент № 8

/>

Стержневой элемент № 5

/>

Стержневой элемент № 6

/>

Стержневой элемент № 7

/>

Стержневой элемент № 8

/>

Стержневой элемент № 9

/>

Стержневой элемент № 10

/>

Стержневой элемент № 11

/>

Стержневой элемент № 12

/>

Стержневой элемент № 9

/>

Стержневой элемент № 10

/>

Стержневой элемент № 11

/>

Стержневой элемент № 12

/>

Стержневой элемент № 13

/>

Таблица исходных коэффициентов kf:

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Стержневой элемент № 13

/>

Таблица изменённых коэффициентов kf:

2.5

4.22

2.227

2.22

2.855

4.183

3.777

2.325

3.088

4.446

4.17

3.477

4.365


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Економіка підприємства
Реферат Utopia By Thomas More Essay Research
Реферат Общие понятия об освещении. Влияние освещения на работоспособность человека. Гигиенические требования к освещению
Реферат Культура Украине во второй половине ХХ века и на современном этапе.
Реферат Виникнення становлення і розквіт Київської Русі
Реферат Способы кодирования информации и порядок преобразования десятичных чисел в двоичные и наоборот в информатике
Реферат Экспедиция русского флота в архипелаг 17681774гг
Реферат Проект системы автоматического управления температуры печи
Реферат Gatsby Essay Essay Research Paper Gatsby EssayWho
Реферат Проектирование внутренней формы и верха обуви
Реферат Развитие малого бизнеса Японии Практическая часть по БУ ВЭД
Реферат Економічна ефективність організації виробництва пальто
Реферат Управління товарними запасами
Реферат Доходы и расходы организации
Реферат 480-479 гг. до н.э. – поход Ксеркса на Грецию – кульминационный пункт греко-персидских войн