Bài tập lớn Cơ học môi trường liên tục
Trang 1Chia tấm thành 4 phần tử và đánh số I, II, III, IV nh hình vẽ :
1 Phần tử 1
- Điểm nút và tên gọi (1, 5, 6)- Toạ độ 1 (0, a 2 ); 5 (0, 0); 6 (
,
)- Vectơ ẩn số nút :
T = [X1 X2 X9 X10 X11 X12 ]
Trang 2- Diện tích phần tử : =
- Ma trận hình học B1 =b1 = 0 -
a = -
b5 = -
Vậy B1 =
- Ma trận vật lý khi = 0,25 D =
- Ma trận độ cứng của phần tử k1 = t BTDB1
Vậy suy ra:
2 Phần tử 2
- Điểm nút và tên gọi (6, 5, 4)- Toạ độ 6 (
,
); 5 (0, 0); 4 (a 2 , 0)- Vectơ ẩn số nút :
T = [X11 X12 X9 X10 X7 X8 ]- Ma trận hình học B2 =
b5 = -
c5 = 0
Trang 3b4 =
Vậy
- Ma trận độ cứng của phần tử k2 = t BTDB2
Vậy suy ra
3 Phần tử 3
- Điểm nút và tên gọi (4, 2, 6)
- Toạ độ 4 (a 2 , 0); 2 (a 2 , a 2 ), 6 (
,
- Vectơ ẩn số nút :
T = [X7 X8 X3 X4 X11 X12 ]- Ma trận hình học B3 có :
b4 =
b2 =
Vậy
aEDB
Trang 4- Ma trận độ cứng của phần tử k3 = t BTDB3
Vậy suy ra
4 Phần tử 4
- Điểm nút và tên gọi (2, 4, 3)
- Toạ độ 2 ( a 2 , a 2), 4 (a 2, 0), 3 (
,
- Vectơ ẩn số nút :
T = [X3 X4 X7 X8 X5 X6]- Ma trận hình học B4 có :
b2 = -
b4 = -
Vậy
- Ma trận độ cứng của phần tử k3 = t BTDB3
Trang 5Vậy suy ra
Ma trận độ cứng của toàn hệ :
II.Vectơ tải trọng
1 Tải trọng
Theo tính toán ta quy đổi tải trọng trên các cạnh về tải trọng tập trung tơng đơng đặt tại nútnhanạ đợc sơ đồ tải trọng của tấm nh hình vẽ :
Trang 6PT = [P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12]
= 0 6 1 6 6 0 5 15 0 21 0 12
Trang 7PT = 0 1 15 0 0 12
qa
Ta cã ph¬ng tr×nh :
3 øng suÊt t¹i c¸c phÇn tö
a §èi víi phÇn tö 1 :
d §èi víi phÇn tö 4 :
Trang 8