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請教結構矩陣法

文章發表於 : 2010 9月 07 (週二) 11:33 pm
#0 由 s9428001
老師你好,這一題我故意使用勁度矩陣法求解
其中的 結構勁度矩陣`[K]`(紅色) 怪怪的
如果用紅色的矩陣去算逆矩陣時 整個逆矩陣變成`0`
一開始的變位轉換矩陣`[a]`對嗎?
雖然答案對了 不過感覺起來很怪
請老師指導
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文章發表於 : 2010 9月 08 (週三) 7:01 pm
#1 由 s9428001
李老師 圖沒有上傳好 抱歉 請老師指導

Re: 請教結構矩陣法

文章發表於 : 2010 9月 10 (週五) 5:07 am
#2 由 Richmode
s9428001 寫:老師你好,這一題我故意使用勁度矩陣法求解
其中的 結構勁度矩陣`[K]`(紅色) 怪怪的
如果用紅色的矩陣去算逆矩陣時 整個逆矩陣變成`0`
一開始的變位轉換矩陣`[a]`對嗎?
雖然答案對了 不過感覺起來很怪
請老師指導
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我的看法:

1.B點是固定端,沒有轉角,也就是沒有r2

2.所以你的a矩陣應該是2X1的矩陣, a11=1 ,a21=0

3.乘出來的K=4EI/L

4.r1=MaL/4EI

後面的步驟應該就不用贅述了

希望這樣有幫到你~~

文章發表於 : 2010 9月 13 (週一) 9:04 pm
#3 由 s9428001
李老師 你好
剛學矩陣沒多久,想請老師幫忙看一下
這一題錯在那裡 謝謝
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文章發表於 : 2010 9月 14 (週二) 12:26 pm
#4 由 bik1218
我試著幫忙回答:
一、首先,本題若只是要求反力RB,鎖住向量{MF}內僅須考慮反力RB即可,無需考慮MBAF及MBCF。在自由度1、2皆鎖住的情況下,RB反力為0,亦即{MF}={0},為一1*1之零向量。
二、等值節點載重向量{R}無誤。
三、勁度矩陣[K]有誤,以致後續計算皆誤,k22應為54EI/L^3。
四、{r}={0 (5wL^4)/(216EI)}^T。
五、內力向量{Q}=[T]{r}+{MF}=[0 (48EI)/L^3]{r}+{0}={10wL/9}(向上)。
六、若採用基本變位公式,取彈簧內力F為贅力,亦可快速求得F=10wL/9(壓力),則RB=10wL/9(向上)。

文章發表於 : 2010 9月 14 (週二) 7:16 pm
#5 由 s9428001
請教bik1218:
您說:本題若只是要求反力`R_b`,鎖住向量`[M_(f)]`內僅須考慮反力`R_b`即可,無需考慮`M_(baf)`及`M_(bcf)`。
請問如果也要求`M_(ba)`及`M_(bc)`時
`[M_(f)]`矩陣是不是`[ (WL2)/8 (-WL2)/8 0 ]`的轉置矩陣

最下方的`r2=1`變位圖裡 那二個紅色彎矩`(3EI)/(L2)`方向有錯嗎
我套用的是第4個圖,不過我只學過簡支端動1 沒學過固定端動1
這一題是固定端動1 不知道可不可以用第4個圖呢?
還是你有固定端動1的彎矩值
基本變位是我最差的 呵 謝謝你的幫忙
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文章發表於 : 2010 9月 14 (週二) 7:44 pm
#6 由 Richmode
bik1218 寫:我試著幫忙回答:
一、首先,本題若只是要求反力RB,鎖住向量{MF}內僅須考慮反力RB即可,無需考慮MBAF及MBCF。在自由度1、2皆鎖住的情況下,RB反力為0,亦即{MF}={0},為一1*1之零向量。
二、等值節點載重向量{R}無誤。
三、勁度矩陣[K]有誤,以致後續計算皆誤,k22應為54EI/L^3。
四、{r}={0 (5wL^4)/(216EI)}^T。
五、內力向量{Q}=[T]{r}+{MF}=[0 (48EI)/L^3]{r}+{0}={10wL/9}(向上)。
六、若採用基本變位公式,取彈簧內力F為贅力,亦可快速求得F=10wL/9(壓力),則RB=10wL/9(向上)。


謝謝板友bik1218的熱心幫忙,他已經指出問題所在了

主要是K矩陣算錯
K22應該是48EI/L^3+3EI/L^3+3EI/L^3=54EI/L^3
其他部分你的觀念並沒有問題
額外發現一個地方,你的T22是不是筆誤??
T22應該是3EI/L^2,而非-3EI/L^2

然後MF矩陣內的SB應該是零

所謂MF就是簡單來講就是傾角變位法中的MF

也就"當所有的節點都不能動(FIXED)的情況下所引致的桿端彎矩值"
(有使用修正端的固端彎矩,那另當別論)

既然2自由度被鎖住了,當然彈簧就不會有內力產生(沒有變形)

再次感謝bik1218的熱心幫忙 (GOODJOB)

文章發表於 : 2010 9月 14 (週二) 7:54 pm
#7 由 s9428001
請問老師
最下方的`r2=1`變位圖裡 那二個紅色彎矩`(3EI)/(L2)`方向有錯嗎
我套用的是第4個圖,不過我只學過簡支端動1 沒學過固定端動1
這一題是固定端動1 不知道可不可以用第4個圖呢?
`T22`我抄錯了
這4個圖我是用死背的 因為題目的變形圖不會剛好每次都跟這4個圖一樣
所以我常常分不清順時針或逆時針
我會把這4個圖用油性奇異筆畫在透明板上 然後看變位圖去旋轉或倒看透明板來分辯順逆時針
例如第3個圖是右邊向下動1左邊不動是的固端彎矩逆時針
如果今天是右邊向上動1左邊不動時 我就會倒轉透明板得知是 順時針的固端彎矩
由於考場不能帶透明板 請問老師有更好的方式嗎?
謝謝老師指導

文章發表於 : 2010 9月 14 (週二) 9:07 pm
#8 由 Richmode
s9428001 寫:請問老師
最下方的`r2=1`變位圖裡 那二個紅色彎矩`(3EI)/(L2)`方向有錯嗎
我套用的是第4個圖,不過我只學過簡支端動1 沒學過固定端動1
這一題是固定端動1 不知道可不可以用第4個圖呢?
`T22`我抄錯了
這4個圖我是用死背的 因為題目的變形圖不會剛好每次都跟這4個圖一樣
所以我常常分不清順時針或逆時針
我會把這4個圖用油性奇異筆畫在透明板上 然後看變位圖去旋轉或倒看透明板來分辯順逆時針
例如第3個圖是右邊向下動1左邊不動是的固端彎矩逆時針
如果今天是右邊向上動1左邊不動時 我就會倒轉透明板得知是 順時針的固端彎矩
由於考場不能帶透明板 請問老師有更好的方式嗎?
謝謝老師指導


這是大工程

簡單來說,你先把變位前桿件兩端的節點用一條線連起來(線A)

再把變位後的節點用一條線連起來(線B)

如果A到B是順時針走,那桿端的彎矩就是逆時針
(想像一下,就像時鐘的分針從1點五分走到1點十分,1點五分就是線A,1點十分就是線B)

反之,如果A到B是逆時針走,桿端的彎矩就是順時針

不知這樣是否清楚,如果還是不太清楚,你可以星期一晚上來X華找我,當面比較容易說明

就算不是學員也沒關係 ^^

PS:最下方的`r2=1`變位圖裡 那二個紅色彎矩`(3EI)/(L2)`方向是對的

文章發表於 : 2010 9月 15 (週三) 12:26 am
#9 由 s9428001
老師的表達能力很好 我懂了 謝謝
不是X華的學員老師也願意當面指導 太感動了 (眼汪汪)

底下這一題我試著去建立`[K]`
不過整體彎矩平衡得到 `K_(12)=0`
`K_(12)`跟`K_(21)`要相同才對
請老師指導
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