Estática Aplicada às Máquinas_6 - Análise de estruturas

1.546 visualizações

Publicada em

Aula ministrada pelo docente Maycon Athayde da disciplina de Estática Aplicada às Máquinas ministrada na Multivix 2013_2.

Publicada em: Engenharia
0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.546
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
59
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Estática Aplicada às Máquinas_6 - Análise de estruturas

  1. 1. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática Prof. Maycon Athayde
  2. 2. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 2 Introdução •Para o equilíbrio das estruturas feitas de várias partes ligadas, as forças internas também são consideradas bem com as forças externas. •Na interação entre as partes conectadas, a 3a lei de Newton afirma que as forças de ação e reação entre corpos em contato têm a mesma magnitude, a mesma linha de ação e em frente de sentido. •Consideram-se três categorias de estruturas de engenharia: •quadros: conter pelo menos um um membro de força multi, ou seja, membros posto em prática por 3 ou mais forças. •Treliças: formado a partir de membros da força-de-dois, ou seja, membros reta com final apontam conexões •máquinas: estruturas contendo partes móveis projetadas para transmitir e modificar as forças.
  3. 3. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 3 Definição de uma treliça •Uma treliça consiste de reta Membros ligados às articulações. Nenhum membro é contínuo através de uma articulação. •Conexões soldadas ou parafusadas são assumidas como ser fixado juntos. Forças agindo nas extremidades Membros reduzir a única força e nenhum casal. São considerados membros de apenas dois-força. •A maioria das estruturas são feitas de várias treliças Unidas-se para formar um quadro de espaço. Cada treliça carrega as cargas que atuam em seu avião e podem ser tratadas como uma estrutura bidimensional. •Quando as forças tendem a separar o membro, é na tensão. Quando as forças tendem a comprimir o membro, é na compressão.
  4. 4. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 4 Definição de uma Treliça Membros de uma treliça são delgadas e não capaz de suportar grandes cargas laterais. Cargas devem ser aplicadas nas articulações.
  5. 5. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 5 Definição de uma treliça
  6. 6. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 6 Treliças simples •Uma treliça rígida não entrará em colapso sob a aplicação de uma carga. •Uma treliça simples é calculada adicionando sucessivamente dois membros e uma conexão para a treliça triangular básica. •Em uma simples treliça, m = 2n - 3, onde m é o número total de membros e n é o número de articulações.
  7. 7. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 7 Análise de treliças pelo método das articulações •Desmembrar a treliça e criar um diagrama freebody para cada membro e pin. •As duas forças exercidas sobre cada membro são iguais, têm a mesma linha de ação e em frente de sentido. •Forças exercidas por um membro das articulações em suas extremidades ou pinos são direcionadas ao longo do membro e igual e oposta. •Condições de equilíbrio nos pinos fornecem 2n equações para 2n incógnitas. Para uma treliça simples, 2n = m + 3. Pode resolver para m membro forças e reação 3 forças em suportes. •Condições de equilíbrio para a treliça inteira fornecem 3 equações adicionais que não são independentes das equações do pino.
  8. 8. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 8 Articulações em condições especiais de carregamento •Forças em Membros opostos em duas linhas retas em uma junta são iguais. •As forças em dois membros opostos são iguais quando uma carga é alinhada com um terceiro membro. A terceira força do membro é igual à carga (incluindo zero carga). •As forças em dois membros conectados em uma junta são iguais, se os membros estão alinhados e zero caso contrário. •Reconhecimento das articulações sob condições de carregamento especial simplifica uma análise da treliça.
  9. 9. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 9 Treliças de espaço •Uma treliça espacial elementar é composto por 6 membros conectados no 4 articulações para formar um tetraedro. •Uma treliça simples espaço é formada e pode ser estendida quando 3 novos membros e 1 articulação são adicionados ao mesmo tempo. •Equilíbrio para a treliça inteira fornece 6 equações adicionais que não são independentes das equações do conjuntas. •Em uma treliça de espaço simples, m = 3n - 6, onde m é o número de membros e n é o número de articulações. •Condições de equilíbrio para as juntas fornecem 3n equações. Para uma treliça simples, 3n = m + 6 e as equações podem ser resolvidas por m membro das forças e 6 reações de apoio.
  10. 10. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 10 Amostra problema 6.1 Usando o método das articulações, determine a força em cada membro da treliça. SOLUÇÃO: Com base em um diagrama de corpo livre da treliça inteira, resolver as 3 equações de equilíbrio para as reações a E e C. •A articulação “A” é submetida a apenas duas forças de membro desconhecido. Determine estes do cumprimento dos requisitos de equilíbrio comum. •Em sucessão, determine membro desconhecido forças nas articulações D, B e E de requisitos de equilíbrio comum. •Todos os membros das forças e reações de apoio são conhecidas em comum C. No entanto, os requisitos de equilíbrio comum podem ser aplicados para verificar os resultados.
  11. 11. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 11 Análise de treliças pelo método das seções •Quando a força em apenas um membro, ou as forças em um muito poucos membros são desejados, o método das seções funciona bem. •Para determinar a força em Membros BD, passar uma seção através da treliça como mostrado e criar um diagrama de corpo livre para o lado esquerdo. •Com apenas três membros cortados por seção, as equações de equilíbrio estático podem ser aplicadas para determinar as forças de membro desconhecido, incluindo FBD.
  12. 12. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 12 Treliças feitas de várias treliças simples • Treliças compostas são estaticamente determinante, rígida e completamente restrita. m  2n 3 • Treliça contém um membro redundante e é estaticamente indeterminada. m  2n 3 • Condição necessária mas insuficiente para uma treliça composta ser estaticamente determinante, rígida e completamente restrita, m r  2n non-rigid rigid m  2n 3 • As forças de reação adicional podem ser necessárias para uma treliça rígida. m  2n  4
  13. 13. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 13 Amostra problema 6.3 Determine the force in members FH, GH, and GI. SOLUÇÃO: Tome a treliça inteira como um corpo livre. Aplicam-se as condições de equilib-ional estático resolver para as reações na e L. •Passar uma seção através de membros FH, GH e GI e levar a secção da direita como um corpo livre. •Aplicam-se as condições de equilíbrio estático determinar as forças de membro desejado.
  14. 14. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 14 Análise de quadros •Quadros e máquinas são estruturas com pelo menos um membro da multiforce. Quadros são projetados para suportar cargas e são geralmente estacionários. Máquinas contêm partes móveis e são projetadas para transmitir e modificar as forças. •Um diagrama de corpo livre do quadro completo é usado para determinar as forças externas agindo sobre o quadro. •Forças internas são determinadas por desmembrar o frame e criar diagramas de corpo livre para cada componente. •Forças entre componentes conectados são iguais, têm a mesma linha de ação e em frente de sentido. •Forças em dois membros da força saber que linhas de ação, mas magnitude desconhecida e sentido. •Forças na multiforce Membros têm desconhecido magnitude e linha de ação. Eles devem ser representados com dois componentes desconhecidos.
  15. 15. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 15 Quadros que deixem de ser rígida quando separada de seus suportes •Alguns frames podem entrar em colapso se removido de seus suportes. Esses quadros não podem ser tratados como corpos rígidos. •Um diagrama de corpo livre do quadro completo indica quatro desconhecido forçar componentes que não podem ser determinados a partir as três condições de equilíbrio. •O quadro deve ser considerado como dois distintos, mas relacionados, rígidos de corpos. •Com igual e oposta reações no ponto de contato entre os membros, os dois diagramas de corpo livre indicam 6 desconhecido forçar componentes. •Requisitos de equilíbrio para os dois corpos rígidos rendem 6 equações independentes.
  16. 16. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 16 Amostra problema 6.4 Membros ACE e BCD são conectados por um pino em C e pelo link DE. Para o carregamento mostrado, determine a força de ligação DE e os componentes da força exercida sobre o C no membro BCD. SOLUÇÃO: Criar um diagrama de corpo livre para o quadro completo e resolver para as reações de apoio. •Defina um diagrama de corpo livre para membro BCD. A força exercida pela ligação DE tem uma conhecida linha de ação, mas magnitude desconhecida. Ele é determinado pela soma de momentos sobre C. •Com a força no link DE conhecida, a soma das forças em x e y as direções podem ser utilizadas para encontrar os componentes de força em C. •Com membro ACE como um corpo livre, verifique se a solução através da soma de momentos sobre A.
  17. 17. Mecânica Vetorial para Engenheiros: Estática 6 - 17 Maquinas •As máquinas são estruturas projetadas para transmitir e modificar as forças. Sua finalidade principal é transformar forças entradas em forças de saída. •Dada a magnitude do P, determine a magnitude do Q. •Crie um diagrama de corpo livre da máquina completa, incluindo a reação que o fio exerce. •A máquina é uma estrutura preferencialmente. Use um dos componentes como um corpo livre. •Tendo momentos sobre A, PbaQbQaPMA0

×