FEM M2 & Bio3 ht06 lp2 Projekt P 3

Relevanta dokument
FEM M2 & Bio3 ht07 lp2 Projekt P 3 Grupp D

BT4003/MA6007 Finita elementmetoden, 7.5hp,

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl 8-12 DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) LÖSNINGAR

Övning 1 FEM för Ingenjörstillämpningar Rickard Shen

1.6 Castiglianos 2:a Sats och Minsta Arbetets Princip

4.6 Stelkroppsrörelse i balk

Lösning: B/a = 2,5 och r/a = 0,1 ger (enl diagram) K t = 2,8 (ca), vilket ger σ max = 2,8 (100/92) 100 = 304 MPa. a B. K t 3,2 3,0 2,8 2,6 2,5 2,25

Lösning: ε= δ eller ε=du

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Övning 3 FEM för Ingenjörstillämpningar Rickard Shen Balkproblem och Ramverk

Matrismetod för analys av stångbärverk

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström Rambärverk. Projektuppgift 2 Hållfasthetslärans grunder Våren 2012

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO


LÖSNINGAR. TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström Fackverk. Projektuppgift 1 Hållfasthetslärans grunder Våren 2012

8 Teknisk balkteori. 8.1 Snittstorheter. 8.2 Jämviktsekvationerna för en balk. Teknisk balkteori 12. En balk utsätts för transversella belastningar:

TENTAMEN i Hållfasthetslära; grundkurs, TMMI kl 08-12

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Manual för ett litet FEM-program i Matlab

Hjälpmedel: Tore Dahlbergs formelsamling, TeFyMa eller någon annan liknande fysik- eller matematikformelsamling, valfri miniräknare, linjal, passare

= 1 E {σ ν(σ +σ z x y. )} + α T. ε y. ε z. = τ yz G och γ = τ zx. = τ xy G. γ xy. γ yz

Lösningsskisser till Tentamen 0i Hållfasthetslära 1 för 0 Z2 (TME017), verkar 8 (enbart) skjuvspänningen xy =1.5MPa. med, i detta fall,

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Färm

6.2 Transitionselement

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006

Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag , kl

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl

Svängningar. TMHL09 - Övningstal till avsnittet. Övningstal: Tal 1, 2, 3 nedan (variant av 14/28) Hemtal: 14/23, 14/12, Tal 4 nedan

Stångbärverk. Laboration. Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Staffan Grundberg. 14 mars 2014

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Lösningar, Chalmers Hållfasthetslära F Inst. för tillämpad mekanik

Gamla tentemensuppgifter

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16.

Tentamen i Mekanik Statik TMME63

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Moment och tvärkrafter. Balkböjning Teknisk balkteori Stresses in Beams

2. Ange dimensionen (enheten) hos följande storheter (använd SI-enheter): spänning, töjning, kraft, moment, förskjutning, deformation, vinkeländring.

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Tentamen i Mekanik Statik

TENTAMEN I HÅLLFASTHETSLÄRA FÖR F (MHA081)

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter I Ö5.1b, Ö5.2b, Ö5.3b, Ö5.6, Ö5.7, Ö5.11a

Belastningsanalys, 5 poäng Töjning Materialegenskaper - Hookes lag

FEM1: Randvärdesproblem och finita elementmetoden i en variabel.

Formelblad, lastfall och tvärsnittsdata

Tentamen i Mekanik Statik

Krafter och moment. mm F G (1.1)

Konstruktionsuppgifter för kursen Strukturmekanik grunder för V3. Jim Brouzoulis Tillämpad Mekanik Chalmers

Tentamen i Balkteori, VSMF15, , kl

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Tentamen i Hållfasthetslära för I2

Tentamen i kursen Balkteori, VSM-091, , kl

university-logo Mekanik Repetition CBGA02, FYGA03, FYGA07 Jens Fjelstad 1 / 11

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2

Hållfasthetslära Z2, MME175 lp 3, 2005

Tentamensskrivning i Mekanik (FMEA30) Del 1 Statik och partikeldynamik

Hemuppgift 2, SF1861 Optimeringslära för T, VT-10

Biomekanik, 5 poäng Jämviktslära

FMN140 VT07: Beräkningsprogrammering Numerisk Analys, Matematikcentrum

Laboration 2, M0043M, HT14 Python

Tentamen i Balkteori, VSMN35, , kl

TANA17 Matematiska beräkningar med Matlab

Datorbaserade beräkningsmetoder

6.8 b) Konsistenta nodlaster med vanlig integrering

9.2 Kinetik Allmän plan rörelse Ledningar

e 3 e 2 e 1 Kapitel 3 Vektorer i planet och i rummet precis ett sätt skrivas v = x 1 e 1 + x 2 e 2

LÖSNING

Moment 5.5 Övningsuppgifter I 5.60a. 5.60b, 5.60.c, 61

2.2 Tvådimensionella jämviktsproblem Ledningar

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Repetion. Jonas Björnsson. 1. Lyft ut den/de intressanta kopp/kropparna från den verkliga världen

Matematisk Modellering Övning 2

Tentamen del 1 SF1546, , , Numeriska metoder, grundkurs

Moment och normalkraft

B3) x y. q 1. q 2 x=3.0 m. x=1.0 m

Tentamen i kursen Balkteori, VSM-091, , kl

Provmoment: Ladok-kod: A133TG Tentamen ges för: TGIEA16h, TGIEL16h, TGIEO16h. Tentamens Kod: Tentamensdatum: Tid: 14-18

EXPERIMENTELLA METODER LABORATION 2 UPPTÄCK ETT SAMBAND BALKEN

Experimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband

TENTAMEN. Matematik 1 Kurskod HF1903 Skrivtid 13:15-17:15 Onsdagen 25 september 2013 Tentamen består av 3 sidor

Projekt bå gbro. Inledande ingenjörskurs Högskoleingenjörsprogrammet i byggteknik

Hjälpmedel: Miniräknare, bifogat formelblad textilmekanik och hållfasthetslära 2011, valfri formelsamling i fysik, passare, linjal

LÖSNING

Vektorn w definieras som. 3. Lös ekvationssystemet algebraiskt: (2p) 4. Förenkla uttrycket så långt det går. (2p)

Vectorer, spannet av vektorer, lösningsmängd av ett ekvationssystem.

Tentamen 1 i Matematik 1, HF okt 2018, Skrivtid: 14:00-18:00 Examinator: Armin Halilovic

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)

Hållfasthetslära Sammanfattning

Hållfasthetslära. HT1 7,5 hp halvfart Janne Carlsson

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter

Tentamen i Mekanik Statik TMME63

SG1140, Mekanik del II, för P2 och CL3MAFY

TANA17 Matematiska beräkningar med Matlab

TENTAMEN I HÅLLFASTHETSLÄRA FÖR F (MHA081)

Transkript:

HH/SET/BN E, Projekt 1 E & Bio ht06 lp Projekt P Allmänt Lös uppgifterna nedan med E. De är nivågrupperade efter önskat betyg på teoridelen. - Omarkerade uppgifter är obligatoriska och utgör underlag för betyg. Icke nöjaktiga redovisningar lämnas för komplettering. - Uppgifter för överbetyg är markerade med () respektive (5). Icke nöjaktiga redovisningar lämnas ej för komplettering, det vill säga de bedöms slutgiltigt vid första inlämningstillfället. Uppsök därför kamrater med samma betygsambitioner och arbeta igenom uppgifterna ordentligt redan från början. Skriv klart och tydligt. otivera väl! Tänk på att skriva så att fler än du själv förstår vad du menar. Rita alltid tydliga figurer där noder, element och deras numrering framgår! Detta är speciellt viktigt i de uppgifter där du själv väljer numrering. Vi gissar aldrig utan låter dig komplettera!! Du ska lämna in en egen rapport men givetvis rekommenderas och uppmuntras samarbete i grupp samt användning av athematica. örutsättningar Välskriven rapport i athematica inlämnas senast sista övningstillfället i vecka 50! Glöm inte namn och personnummer! Lycka till! Även i detta projekt ska du använda dig av din talföljd s 0,,s 10. Kom ihåg att krafter och förskjutningar är vektoriella storheter, det vill säga i förhållande till den definierade positiva riktningen ska de matas in med tecken och levereras sedan med tecken av det ekvationssystem du löser. OBS! ör hantering av randvillkor, både enkla och PC, skall straffmetod tillämpas. Använd a =10 10 som penalty factor. Uppgifter 1. Detta är en repris på uppgift 5 i projekt. Jämför resultaten.

HH/SET/BN E, Projekt. Se fig! Ett skruvförband består av en skruv med mutter som precis passar i en hålcylinder sammansatt av tre delar. Räknat från skruvskallen gäller för hålcylinderns tre delar följande längder och innerradier L 1 = 0 - s 1, r 1 = 10 + s mm, L = 5 - s, r = 15 - s mm och L = 0 + s 5, r = 7 + s 6 mm. Ytterradien är konstant 0 + s 7 mm. Skruvens första del från skruvskallen har längden L 1. Låt slutligen gängan ha stigningen s 8 mm och skruva in två varv på muttern. Bestäm sedan deformation, töjning och spänning såväl i skruvens två delar som i hålcylinderns tre delar om elasticitetsmodulen i skruven är s 9 ÿ 10 5 Nêmm och s 10 ÿ 10 5 Nêmm i hålcylindern!. I ett D problem med förskjutningar i x- och y-riktningarna vill man begränsa en nod till att röra sig längs en vägg som beskrivs av linjen s x =-s + s 1 y. Bestäm PC och PC som skall assembleras i nodens frihetsgrader.. Två stänger sitter fast i en fritt ledad stel balk, se figur. Bestäm förlängning, töjning och spänning i stängerna. Låt elasticitetsmodulen vara s 9 ÿ 10 5 Nêmm i stången närmast gångjärnet och s 10 ÿ 10 5 Nêmm i den andra. Övriga mått i mm, mm och N. Obs! flytta inte kraften, utan låt den angripa i en ensam "virtuell" nod som sedan kopplas med PC. A = s, L = 5s A = s, L = 10s 5 s 6 s 7 s 8 = s 1 5. En balk med styckvis konstant tvärsnitt sitter inspänd i två väggar enligt figur. Låt material och yttröghetsmoment vara EI 1 = 10 + s 1, EI = 6 - s och EI = + s samt längderna L i = 5 + s i+. Vid de två tvärsnittsändringarna angriper, med positiv riktning enligt figur, lasterna = s 7-0. respektive = 0.5 + s 8. Använd e som finns i kompendiet uppgift.5.1. Sök sedan förskjutning d och rotation j vid lasterna. 1

HH/SET/BN E, Projekt 6. En konsolbalk med material och yttröghetsmoment EI = 5 har längden s 1 + s. På avståndet s 1 från väggen finns ett fjädrande stöd med fjäderkonstanten k = 10 s 0. Vid stödet angriper lasterna = 0. + s och = s - 0. och vid ytteränden lasterna = s 5 och = 0.5 + s 6. Använd e som finns i kompendiet uppgift.5.1. Sök sedan förskjutning d och rotation j vid såväl stöd som ytterände. Jämför med = s 5 vid ytteränden som enda last de två extremfallen k = 0 och k Ø med vad elementarfall ger. Det räcker att jämföra d vid ytteränden. k 7. Låt m vara heltalsdelen av 1.5 + s och lös begynnelsevärdesproblemet lo v' HxL + s vhxl = s 5 x m + s 6, x œ @0, 1D mo n vh0l = s 7 HDEL HBVL med Galerkins metod och två lika långa linjära element. Jämför med exakt lösning. Denna hittas för hand (Analyskurs) eller med athematica. Plotta sedan båda lösningarna i samma diagram med athematica. 1+s 8. Bestäm elementstyvhetsmatrisen e = N N Ÿ s1 ÅÅÅÅÅÅÅÅÅÅ AHxL ÅÅÅÅÅÅÅÅ x för ett linjärt element där arean AHxL på tvärsnittet varierar x x isoparametriskt med ändvärdena = i j s y z. k s { 9. Bestäm elementlastvektorn e = Ÿ 0 s 1 N ÅÅÅÅÅÅÅÅÅÅ x H ÅÅÅÅÅÅÅÅ N x ÿ N L x för ett linjärt element. 10. Bestäm för det linjära elementet de konsistenta nodlasterna motsvarande den styckvis linjära utbredda lasten phxl. Kontrollera att summan av de konsistenta nodlasterna stämmer med den utbredda lasten. s s s 5 s 1 s 11 HL. Gör om föregående uppgift för ett kvadratiskt element med mittnoden placerad under lastens brytpunkt. Vad kan det bero på att summan av de konsistenta nodlasterna inte stämmer med den utbredda lasten i detta fall? 1 HL. Lös ekvationssystemet l o H + s 1 L x + s y = s mn o med steepest descent. s x + H + s 5 L y = s 6 1 H5L. Använd athematica för att lösa uppgift 7 med ett "godtyckligt" antal linjära element. Plotta och jämför hur noggrannheten ökar med antal element.

HH/SET/BN E, Projekt 1 H5L. Två motställda konsolbalkar nuddar varandra precis enligt figur. ed hjälp av en fritt pålagd mycket styv balkstump uppbär konsolbalkarna en given last. Låt material och yttröghetsmoment för konsolbalkarna vara EI = 5. Gör en E-modell med nod och elementnumrering enligt figur. Låt elementlängderna L i = + s i med reservation för L 5 = L + L - L. Låt lasten = s 7. Utnyttja e som finns i kompendiet uppgift.5.1. Sök sedan förskjutning d och rotation j för de båda fria balkändarna samt vid lasten och vid kontaktpunkterna mellan konsolbalkarna och balkstumpen. 8 5 5 6 7 6 9 15 H***L. I väntan på våren åkallar vi bilden av en stare som drar upp en mask. Denna kan delas upp i tre delar, BC ovan jord som ligger lite pyrt till, CD som glider mot jord samt slutligen DE som håller sig fast. Vi söker läget av punkten D samt deformationen i masken. Detta är ett typiskt icke-linjärt problem som är lite klurigt och kräver programmering i athematica. Låt staren dra med kraften 1+s 0 i masken som har maskelementfjäderkonstanten s 1 I = ÅÅÅÅÅÅÅ EA L e. Vid fullt utbildad friktion glider maskelementet och känner då av en bromsande friktionskraft s mellan jord och element. Låt nu ett element vara ovan jord och resten under. Börja med ett maskelement under jord. Om erforderlig reaktionskraft för att hålla punkten D kvar är större än friktionskraften kommer den att glida. Gör då masken ett element längre! ortsätt tills dess att det inte är fullt utbildad friktion i punkten D, då är modellen färdig! Hur många element lång blir din mask? Rita ut förskjutningsfältet i masken. Hur långt flyttas starens näbb under övningen? Tack ska ni ha! Nu är ni väl värda en riktigt...

HH/SET/BN E, Projekt 5 God Jul och Gott Nytt År ImHzL 16 1 Granen ur roten ImH "#### z L Roten ur granen 1 10 8 6 1 - - 0 6 ReHzL ReH "#### z L