李群玉 寫:TO Federer
請問一下!本題若使用直接勁度法求解,設轉角B為自由度1順時針為正,設轉角C為自由度2順時針為正,則
(1)[R]等值節點力=[M0,0]嗎?
(2)M0做用在B支承正上方,則[QF固端彎矩]要怎麼算呢?
(3)[QF]=[0,0,-M0,0]嗎?為什麼?
(3)因為M0做用在B支承正上方,則鎖住[QF固端彎矩],是MBC還是MBA呢?
李同學您好:(小弟淺見)
第一部份:
(問題1.2): 外加力偶(Mo),只要桿件為剛接(意指剖開有S,V及M三種內力),均可直接作用在桿件上任何地方.但當桿件中若出現有鉸接續(M=0)或滾接續(S=M=0)等,外加Mo則不可直接作用於該點(鉸或滾接續)之正上方,此時才會有將其施加於趨近該點的左右兩邊的情況,但需注意施加於該點左邊或右邊時,其結構受力情形並不相同.
(問題3): 本題有2個自由度(θb、θc),但因C端彎矩已知,故可修正掉θc,僅存一個自由度問題,故只要是採用位法解題均合適.
EX:彎矩分配法
AB桿與BC桿建的抗彎勁度比值為4:3,故Mba=4Mo/7(順針),Mbc=3Mo/7(順針),又B到A之傳遞
係數為1/2,故得Mab=2Mo/7(順針).
第二部份:
(1).{R}依定義是為座標方向上的外力矩陣而並非稱為等值節點載重,所謂等值節點載重是指當外力未
作用在你假設的座標方向上,而採取"約束自由度不動"(讓外效應產生而造成的約束力)+"約束力反
向作用"的手法,將不在座標方向上的外力轉為同座標方向的力量,稱之為"等值節點載重".
以本題為例:
外加力偶(Mo)已經作用於自由度座標方向上,且桿件上無任何非座標方向上的外力,故無須再藉
由"約束自由度不動"+"約束力反向作用"的程序,即可直接寫出{R}矩陣.(同假設座標方向為正,反
之為負).
(2).固端彎矩(FEM)是在"約束自由度不動"的階段,讓外效應作用下而產生的桿件端點彎矩.本題無經此
階段,故亦無FEM之存在.
(3).{QF}: FEMab=FEMba=FEMbc=FEMcb=0,理由同上!
(4).本題無需採用"約束自由度"+"反向作用"的手段,理由同上!
<NOTE> 採用圖解直接勁度法求解: (不考慮C端的修正)
1. 假設自由度: r1(順針)、r2(順針)
2. (r1=1,r2=0)可得K11=8EI/L,K12=2EI/L、(r2=1,r1=0)可得K21=2EI/L,K22=4EI/L
3. {R}=Mo、0 [QF]=0.0.0.0
4. 由{R}=[K][r]可得:
→8(r1)+2(r2)=MoL/EI.......(1)
→2(r1)+4(r2)= 0 .......(2) → r1=θb=MoL/7EI (順)、r2=θc= -MoL/14EI (逆)
5. 由{Q}=[T][r]+[QF]
[T]:第一行(2EI/L、4EI/L、4EI/L、2EI/L), 第二行(0、0、2EI/L、4EI/L)
→Qab=(2EI/L×MoL/7EI)+0×(-MoL/14EI)+0=2Mo/7(順)
→Qba=(4EI/L×MoL/7EI)+0×(-MoL/14EI)+0=4Mo/7(順)
→Qbc=(4EI/L×MoL/7EI)+2EI/L×(-MoL/14EI)+0=3Mo/7(順)
→Qcb=(2EI/L×MoL/7EI)+4EI/L×(-MoL/14EI)+0=0

以上公參考~請笑納!!!!!!![/img][/url]