Przykład 2

Oblicz przemieszczenie pionowe punktu B oraz kąt obrotu w punkcie B. Uwzględnij tylko wpływ momentów zginających.

single-task-hero-img

Rozwiązanie

Zobacz wstęp teoretyczny do metody Maxwella-Mohra! W tym również nakierowanie na więcej zadań i materiałów z tego tematu!
Zobacz więcej na temat całkowania metodą Wereszczagina.

Rozwiązanie zadania:

1. Narysowanie wykresu momentów od obciążenia zewnętrznego (Mp) oraz wykresów jednostkowych M1 – belka obciążona siłą skupioną (w celu policzenia przemieszczenia pionowego) oraz M2 – belka obciążona momentem skupionym (w celu policzenia kąta obrotu).

\begin{array}{lcc} \sum M_{A}=0 & 20-10-6 V_{C}+20 \cdot 4=0 & V_{C}=15 k N \\ \sum M_{C}=0 & 20-10-20 \cdot 2+6 V_{A}=0 & V_{A}=5 k N \\ \sum Y=0 & V_{A}+V_{C}-20=0 & \mathrm{~L}=P \end{array}

2. Przemieszczenie pionowe punktu B

\begin{aligned} \Delta_{B}=\int \frac{M_{P} \cdot M_{1}}{E J} d x= \end{aligned} \begin{aligned} =\frac{1}{E J}\left[\frac{1}{6} \cdot 20 \cdot \frac{4}{3} \cdot 4+\frac{1}{3} \cdot 40 \cdot \frac{4}{3} \cdot 4+\frac{1}{3} \cdot 40 \cdot \frac{4}{3} \cdot 2+\frac{1}{6} \cdot 10 \cdot \frac{4}{3} \cdot 2\right]=\frac{128,89}{E J} \end{aligned}

3. Kąt obrotu punktu B

\begin{aligned} \varphi_{B}=\int \frac{M_{P} \cdot M_{2}}{E J} d x= \end{aligned} \begin{aligned} =\frac{1}{E J}\left[-\frac{1}{6} \cdot 20 \cdot \frac{2}{3} \cdot 4-\frac{1}{3} \cdot 40 \cdot \frac{2}{3} \cdot 4+\frac{1}{3} \cdot 40 \cdot \frac{1}{3} \cdot 2+\frac{1}{6} \cdot 10 \cdot \frac{1}{3} \cdot 2\right]=-\frac{34,44}{E J} \end{aligned}