Puzzel Puzzels
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

[sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Ik heb een opgave waar ik een reactiekracht moet bepalen van een statisch onbepaalde constructie, maar ik vind het best lastig.

Dit is de opdracht:

Afbeelding

The continuous beam ABC has bending stiffness EI. AC

is subjected to a moment load at A. Between the middle

of the beam and the support B, there is a gap
\(\delta_B\)
.

Determine the reaction force in point B (upwards is

positive).[/i]

Ik neem de verticale reactiekrachten allemaal omhoog, dus Ay, By en Cy. (Ax=0)

Dan dacht ik:
\(\theta_A\cdot{L}-\delta_{B_y}=\delta_B\)
(
\(\delta_{B_y}\)
is dan de verplaatsing als gevolg van By)
\(\theta_A\cdot2L-(\delta_{B_y}+\theta_{B_y}\cdot{L}+\delta_{C_y})=0\)
\(\theta_A=\frac{(\delta_B+\delta_{B_y})}{L}\)
\(\delta_{B_y}+2\delta_B-\theta_{B_y}\cdot{L}-\delta_{C_y}=0\)
\(\frac{B_yL^3}{3EI}+2\delta_B-\frac{B_yL^3}{2EI}-\frac{8C_yL^3}{3EI}=0\)
\(2\delta_B-\frac{L^3(B_y+8C_y)}{6EI}=0\)
\(M=-L(B_y+2C_y)\)
\(C_y=-\frac{LB_y+M}{2L}\)
\(2\delta_B-\frac{L^3(B_y+8(-\frac{LB_y+M}{2L}))}{6EI}=0\)
\(B_y=-\frac{12EI\delta_B+4ML^2}{3L^3}\)
Nu is alleen dit antwoord wel negatief... Terwijl ik juist zou verwachten dat het alleen negatief wordt voor relatief kleine waarden van M, maar dat het boven een bepaalde waarde van M positief moet zijn. Hier een positief antwoord uislepen kan nu alleen als
\(\delta_B\)
negatief is, maar die wordt gegeven als positief...

Ik had een aantal vorige opgaven ook al fout, en ik vind dit best lastig. Ik weet dus ook niet zeker of dit antwoord wel klopt...

(Ik vind het ook altijd wel lastig om te zien of een moment nou positief is of negatief. Van krachten is het niet zo moeilijk, maar van momenten vind ik het lastig, dus misschien dat ik daar iets fout heb gedaan.)

Ik zie overigens ook dat ik hier waarschijnlijk gebruik zou moeten maken van symmetrie en asymmetrie (dat hebben we ook uitgelegd gekregen), maar dat vind ik nog een beetje vaag ^^
Page intentionally left blank

ads

Steun Sciencetalk bol cadeaukaart - 75 euro - Bedankt!

bol cadeaukaart - 75 euro - Bedankt!

Bekijk product

Steun Sciencetalk Sony PS5 DualSense Draadloze Controller - Wit

Sony PS5 DualSense Draadloze Controller - Wit

Bekijk product

Steun Sciencetalk Nuvance SD Kaart Lezer - SD Kaartlezer USB C - Card Reader - Incl. 8-Pin Converter - Geheugenkaartlezer Micro SD

Nuvance SD Kaart Lezer - SD Kaartlezer USB C - Card Reader - Incl. 8-Pin Converter - Geheugenkaartlezer Micro SD

Bekijk product

Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Vraagje. Kan je uitleggen wat er met dat steunpunt B gebeurt? Is dit een extra zakking? (Indien ja, heeft dat een extra moment tot gevolg.

Al staat het bij Huiswerk en Practica ook juist; verplaats ik het toch nog even naar Constructie-en Sterkteleer.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
Scispace Scispace

Scispace is dé ai voor wetenschappers en onderzoekers. Ga naar SciSpace en profiteer van één van de beste ai's.

Scispace

Sjakko
Artikelen: 0
Berichten: 1.007
Lid geworden op: zo 25 mar 2007, 21:40

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Volgens mij begin je fout.
\(\theta_A\cdot{L}-\delta_{B_y}=\delta_B\)
Hiermee stel jij dat de reactiekracht in B de enige kracht is die de balk terug duwt naar een zakking
\(\delta_B\)
. Dat is niet zo; de reactiekracht in C helpt ook mee terug duwen. Volgens mij kun je dit oplossen door situatie 1 & 3 van onderstaand blad te combineren (als jij die mag gebruiken).

http://img124.imageshack.us/img124/8854/ap...etmenietzr5.jpg
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

@ jhnbk:

Alles wat ik weet staat in de vraag... Ik denk dat steunpunt B daar gewoon staat, en dat het moment in A de balk zo buigt dat de balk het steunpunt raakt. Als het moment groot genoeg is, dan moet ook in B een reactiekracht zijn. (M "duwt" de balk op B)...

@ Sjakko:

Dat is waar ook... Dan krijg ik een balk AB, met in B By, Cy en Cy*L (tegen de klok in)... Die zorgen allemaal voor deflectie... Dat blad ziet er erg handig uit ^^... Ik denk wel dat ik het mag gebruiken. De Vergeet-me-nietjes ken ik wel, maar die formules voor de elastische lijn... Op zich ook wel, natuurlijk, omdat je die krijgt als je de moment-vergelijking een paar keer integreert, maar zo is het wel handig.

Ik ga het opnieuw proberen, en dan vergelijken met de formules op dat blad.

Bedankt!
Page intentionally left blank
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Ik meen; dat het gewoon de zakking van het steunpunt betreft.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

De zakking in B ten gevolge van de belasting is gelijk aan de verplaatsing van het steunpunt. Ik voeg aan het stelsel een hulpkracht X toe die het steunpunt vervangt.

Steunpuntsreacties:
\(B=\frac{l\,X+M}{2\,l}\)
\(A=\frac{l\,X-M}{2\,l}\)
De momentenlijn is dan:
\(M(x) = M+A\cdot x + \cdots - X (x-l)\)
Dan is de elastische energie t.g.v. de buigmomenten:
\(U=\int_L \frac{M(x)^2}{2EI}\mbox{d}x = \)
\(\frac{{l}^{3}\,{X}^{2}}{12\,EI}+\frac{{l}^{2}\,M\,X}{4\,EI}+\frac{l\,{M}^{2}}{3\,EI}\)
De zakking is dan de eerste afgeleide naar de kracht X. Deze zakking moet gelijk zijn aan
\(\delta_B\)
dus (met oplossen naar X)
\(X=-\frac{3\,{l}^{2}\,M-12\,\delta_B\,EI}{2\,{l}^{3}}\)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Dat is een prachtige oplossing. Ik denk wel dat ik dat begrijp, maar ondertussen heb ik zelf ook al een paar keer geprobeerd met een misschien wat omslachtigere manier aan het antwoord te komen, en ik had het ook net gevonden.

Alleen neem ik aan dat X naar beneden gericht is? Want ik krijg zeg maar By=-X als ik mijn uitkomst met die van jouw vergelijk.

(Ik had eerst de formules op het blad gebruikt, zodat ik kon zien of ik het juiste antwoord kreeg op de manier die we op de toets moeten toepassen... Weet namelijk niet zeker of we zomaar die formules mogen gebruiken)

Was net een tekeningetje aan het maken (in paint... AAARGH!) om mijn laatste post wat te verduidelijken, maar die is nu niet meer nodig. :P

Hartstikke bedankt, heb weer wat geleerd, en snap het wat beter ook nu denk ik. :D
Page intentionally left blank
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Het kan uiteraard ook via het opstellen van de elastische lijn uit:
\(\frac{\mbox{d}^2 z}{\mbox{d}x^2} = M(x) \)
(in paint... AAARGH!)
Je gebruikt beter een vector gericht tekenpakket zoals Inkscape (open source).
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

De differentiaal vergelijkingen weet ik wel te gebruiken, maar ik snap even niet hoe er één momenten vergelijking M(x) kan zijn die geldt tussen x=0 en x=2L...

Want op x=L verandert deze, dacht ik... (M(x) niet continue, dacht ik (en dus niet zomaar integreerbaar/differentieerbaar))

Zodat:

Voor 0 :D x :P L
\(M(x)=M+A\cdot x\)
Voor L :D x :P 2L
\(M(x)=M+A\cdot x-X(x-L)\)
(Als X omlaag wijst, anders is het +X)

Maar ik weet niet wat ik hiermee aan zou moeten als ik de differentiaal vergelijkingen op wil lossen. Ik mag ze niet zomaar optellen of iets dergelijks, lijkt me.

Of moet ik dan integreren tussen 0 en L, en L en 2L? Maar dan zijn er geen constanten... Lijkt me ook niet zomaar goed.
Page intentionally left blank
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Je hebt die puntjes daar om aan te geven dat de momentenlijn splitst. bij x=l
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Oh, ok! En dat mag altijd zomaar? Want dat maakt alles een heel stuk gemakkelijker lijkt me!
Page intentionally left blank
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Het is gewoon een kwestie van noteren. Indien je er een figuur bij geeft zal iedereen met kennis van zaken die dit nog nooit heeft gezien toch snappen wat de bedoeling is.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.
bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

De stelling van Castigliano vind ik wel interessant, maar ik kom toch niet uit, nu dat ik het zelf probeer.

De elastische energie is dan
\(U=\int_L \frac{M(x)^2}{2EI}\mbox{d}x \)
Het probleem is dat ik waarschijnlijk iets fout doe met de integraal, maar ik weet niet precies wat:
\(U=\int_0^L \frac{(M+A \cdot x)^2}{2EI}\mbox{d}x + \int_0^L \frac{(-X(x-L))^2}{2EI}\mbox{d}x\)
Integreer ik dit, en vul ik in
\(A=\frac{L\,X-M}{2\,L}\)
Dan krijg ik
\(U=\frac{7LM^2}{24EI}+\frac{L^2MX}{6EI}+\frac{L^3X^2}{24EI}\)
En dat klopt niet...

Het differentiëren lukt overigens wel (dat wil zeggen, differentieer ik jhnbk zijn vergelijking voor U naar X, dan krijg ik hetzelfde antwoord)

Ik weet nog niet veel van Castigliano's methode, maar wil hem erg graag leren. Heb al wel wat literatuur gevonden, maar het is nog redelijk nieuw voor me, en duidelijk heb ik het nog niet helemaal door...
Page intentionally left blank
Gebruikersavatar
jhnbk
Artikelen: 0
Berichten: 6.905
Lid geworden op: za 16 dec 2006, 09:10

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

bbusterr schreef:Het probleem is dat ik waarschijnlijk iets fout doe met de integraal, maar ik weet niet precies wat:
\(U=\int_0^L \frac{(M+A \cdot x)^2}{2EI}\mbox{d}x + \int_0^L \frac{(-X(x-L))^2}{2EI}\mbox{d}x\)
Je splitst je momentenvergelijking verkeerd op. Voor het tweede deel moet je nog steeds het eerste meenemen; er geldt immers:
\(M(x)=\left\{ \begin{array}{ll}M+A\cdot x \quad x\leq l \\ M+A\cdot x - X (x-l) \quad x>l\end{array}\)
Voor de gemakkelijkheid wordt deze schrijfwijze gehanteerd:
\(M(x) = M+A\cdot x + \cdots - X (x-l)\)
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

ads

Steun Sciencetalk STABILO Power - Viltstift - Tot 8 Weken Zonder Dop - Etui Met 30 Kleuren

STABILO Power - Viltstift - Tot 8 Weken Zonder Dop - Etui Met 30 Kleuren

Bekijk product

Steun Sciencetalk Screenprotector - 2 stuks - Geschikt voor iPhone 16 Tempered Glass - Extra Sterk – beschermglas

Screenprotector - 2 stuks - Geschikt voor iPhone 16 Tempered Glass - Extra Sterk – beschermglas

Bekijk product

Steun Sciencetalk Double A Premium printpapier ft A4, 80 g - 2500 vellen (Doos met 5 pakken van 500 vel)

Double A Premium printpapier ft A4, 80 g - 2500 vellen (Doos met 5 pakken van 500 vel)

Bekijk product

bbusterr
Artikelen: 0
Berichten: 47
Lid geworden op: di 31 jan 2006, 12:37

Re: [sterkteleer] reactiekracht bij statisch onbepaalde constructie

Duizendmaal dank!

Het werkt nu (ook de tweede integraal de grenzen veranderd: tussen L en 2L)!

Nu nog veel oefenen en zoveel mogelijk lezen. (wil het gebruiken op tentamen eind maart)
Page intentionally left blank

Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vragen te beantwoorden.

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Terug naar “Constructie- en sterkteleer”

Sciencetalk: Leer, deel of groei. Volg of geef een cursus op Sciencetalk!