Руководство к решению задач по механике материалов и конструкций. Егодуров Г.С - 273 стр.

UptoLike

Рубрика: 

273
жесткость на каждом участке. Изгибные жестокости на первом, втором и третьем участках
обозначены
1
EI ,
2
EI и
3
EI соответственно. В этом случае функции )(
ξ
f имеют
постоянные значения в пределах каждого участка. Принимая
10
EIEI
=
, получим: на первом
участке 1)( =
ξ
f , на втором )/()(
12
EIEIf =
ξ
, на третьем )./()(
13
EIEIf
=
ξ
Для работы программы задаются исходные данные задачи: DL1 - длина первого
участка (
1
l
), DL2 – длина первых двух участков (
2
l
) и DL – длина всего стержня (1) в
метрах; изгибная жесткость на первом участке EI1, на втором – EI2 и на третьем EI3 [Нм2];
жесткость первой и второй упругих опор С1 и С2 [Н/м]; шаг интегрирования НН – [м];
начальное значение силы P[H] и шаг приращения нагрузки DP[H]. После этого в
соответствии с программой вычисляются:
СС1 и СС2 –безразмерная жесткость упругих опор (С1, С2);
DZ1 b DZ2 – безразмерная длина первого участка
)(
1
ξ
и первых двух участков (
2
ξ
);
F1 и F3 - значение функции
)
(
f
ξ
на втором и третьем участках;
РРбезразмерная величина начальной осевой силы F;
H – безразмерная величина шага интегрирования.
Целой переменной М в программе обозначен счетчик количества повторных циклов
интегрирования при возрастании осевой силы на величину DP на каждом цикле. Метка «2»
означает начало первого цикла интегрирования при начальных условиях
1)0( =
ϑ
и 0
0
=
R
(Y(2)=1 и R0=0). Этот цикл заканчивается вычислением коэффициентов А1 и А2. После
этого начинается интегрирование при начальных условиях
0)0( =
ϑ
0
0
=
R 0)2((
=
Y и )10
=
R .
Этот цикл заканчивается вычислением коэффициентов А3 и А;. Затем вычисляется
определитель DET0 и выполнение программы возвращается к метке «2» с новым значением
осевой силы PP+DD. Определитель, вычисленный при новом значении осевой силы,
обозначен DET. Если его знак отличается от знака DET0, то, следовательно, искомое
значение критической силы лежит между РР и PP+DD, которое и вычисляется с помощью
линейной интерполяции. Далее оператор с меткой «4» вычисляет размерное значение
критической силы, которое выводится на печать.
Если же выясняется, что определитель DET имеет тот же знак, что и DET0, то
вычисления по программе возвращаются к метке «2», но с новым, большим значением
осевой силы РР, и так происходит до тех пор, пока определитель DET не сменит знак.
16.2.1. Программа расчета критической силы сжатого стержня
Program STERGEN;
Uses Crt;
Label 1,2,3,4;
Type
Wect=array[1..2] of real;
Var
M:Integer;
Y:Wect;
DL1,DL2,DL,C1,C2,EI1,EI2,EI3,P,DP,HH,CC1,CC2,DZ1,DZ2:real;
F2,F3,PP,DD.H,X,R0,A1,A2,A3,A4,DET0,DET,PK,YY1,YY2: real;
Procedure FCT(X1:real; Y2: Wect;Var D: Wect);
Begin {FCT}
If (X1>=0) And (X1<=DZ1) THEN
Begin
D[1]:=Y2[2];
D[2]:=-PP*Y2[1]+R0*X1;
жесткость на каждом участке. Изгибные жестокости на первом, втором и третьем участках
обозначены EI1 , EI 2 и EI 3 соответственно. В этом случае функции f (ξ ) имеют
постоянные значения в пределах каждого участка. Принимая EI 0 = EI1 , получим: на первом
участке f (ξ ) = 1 , на втором f (ξ ) = EI 2 /( EI1 ) , на третьем f (ξ ) = EI 3 /( EI1 ).
       Для работы программы задаются исходные данные задачи: DL1 - длина первого
участка ( l 1 ), DL2 – длина первых двух участков ( l 2 ) и DL – длина всего стержня (1) в
метрах; изгибная жесткость на первом участке EI1, на втором – EI2 и на третьем EI3 [Нм2];
жесткость первой и второй упругих опор С1 и С2 [Н/м]; шаг интегрирования НН – [м];
начальное значение силы P[H] и шаг приращения нагрузки DP[H]. После этого в
соответствии с программой вычисляются:
       СС1 и СС2 –безразмерная жесткость упругих опор (С1, С2);
       DZ1 b DZ2 – безразмерная длина первого участка ( ξ 1 ) и первых двух участков ( ξ 2 );
       F1 и F3 - значение функции f ( ξ ) на втором и третьем участках;
       РР – безразмерная величина начальной осевой силы F;
       H – безразмерная величина шага интегрирования.
       Целой переменной М в программе обозначен счетчик количества повторных циклов
интегрирования при возрастании осевой силы на величину DP на каждом цикле. Метка «2»
означает начало первого цикла интегрирования при начальных условиях ϑ (0) = 1 и R0 = 0
(Y(2)=1 и R0=0). Этот цикл заканчивается вычислением коэффициентов А1 и А2. После
этого начинается интегрирование при начальных условиях
                                ϑ (0) = 0          R0 = 0 (Y (2) = 0 и R 0 = 1) .
Этот цикл заканчивается вычислением коэффициентов А3 и А;. Затем вычисляется
определитель DET0 и выполнение программы возвращается к метке «2» с новым значением
осевой силы PP+DD. Определитель, вычисленный при новом значении осевой силы,
обозначен DET. Если его знак отличается от знака DET0, то, следовательно, искомое
значение критической силы лежит между РР и PP+DD, которое и вычисляется с помощью
линейной интерполяции. Далее оператор с меткой «4» вычисляет размерное значение
критической силы, которое выводится на печать.
       Если же выясняется, что определитель DET имеет тот же знак, что и DET0, то
вычисления по программе возвращаются к метке «2», но с новым, большим значением
осевой силы РР, и так происходит до тех пор, пока определитель DET не сменит знак.

                16.2.1. Программа расчета критической силы сжатого стержня

Program STERGEN;
Uses Crt;
Label 1,2,3,4;
Type
       Wect=array[1..2] of real;
Var
       M:Integer;
       Y:Wect;
       DL1,DL2,DL,C1,C2,EI1,EI2,EI3,P,DP,HH,CC1,CC2,DZ1,DZ2:real;
       F2,F3,PP,DD.H,X,R0,A1,A2,A3,A4,DET0,DET,PK,YY1,YY2: real;
Procedure FCT(X1:real; Y2: Wect;Var D: Wect);
Begin {FCT}
       If (X1>=0) And (X1<=DZ1) THEN
               Begin
               D[1]:=Y2[2];
               D[2]:=-PP*Y2[1]+R0*X1;


                                             273