Dinamik -Sistemet Me Një Shkallë Lirie

14
Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 1 () Pt 0 P /2 0 m Detyra 1: Nga tabelat e mëposhtme janë dhëne karakteristikat gjeometrike dhe fiziko-mekanike të skemës së treguar në figurë: Ec(GPa) Es(GPa) m(ton) a(m) b(cm) h(cm) d(cm) 3 29 200 15 4 4 25 5* 7 Rastet e ngarkimit I P(t)=Po sin( ) t Po=40kN 45rad II P(t) grafikisht Po=40kN 0.2s

description

Projekt Kursi. Fakulteti i inxhinieris së ndërtimit.

Transcript of Dinamik -Sistemet Me Një Shkallë Lirie

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 1

    ( )P t

    0P

    / 2 0

    m

    Detyra 1:

    Nga tabelat e mposhtme jan dhne karakteristikat gjeometrike dhe fiziko-mekanike t skems s

    treguar n figur:

    Ec(GPa) Es(GPa) m(ton) a(m) b(cm) h(cm) d(cm)

    3

    29 200 15 4 4 25 5*

    7

    Rastet e ngarkimit

    I P(t)=Po sin( )t Po=40kN 45rad

    II P(t) grafikisht Po=40kN 0.2s

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 2

    36.79

    73.57

    36.79

    73.57

    147.15Q KN

    1) T bhet analiza e lkundjeve t lira t strukturs t gjendet karakteristikat dinamike (

    , ,T f ) pr tre rastet e ndryshme t variabls s dhna.

    229 29000000c

    KNE GPa

    m

    2200 200000000s

    KNE GPa

    m

    3 340.25 0.5 0.0026041

    12 12c

    bhI m

    275520.83c cE I KNm

    Pr :

    1 0.03d m 2 2

    2

    1

    0.030.0007068

    4 4

    dA m

    1 141360sE A KN

    2 0.05d m 2 2

    2

    2

    0.050.0019631

    4 4

    dA m

    2 392620sE A KN

    3 0.07d m 2 2

    2

    3

    0.070.003847

    4 4

    dA m

    3 769545sE A KN

    15000 9.81 147150 147.15Q m g N KN

    a) Aplikojm ngarkesn 147.15Q KN

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 3

    294.30

    52.03

    -36.79

    -36.79

    -52.03

    0.25

    0.25

    0.5

    0.5

    1.0P

    M

    N

    b) Aplikojm ngarkesn njsi 1.0P

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 4

    2.0

    0.353

    -0.25

    -0.25

    -0.353

    M

    N

    Llogarisim zhvendosjen statike

    st

    MM NNU dx dx

    EI EA

    1

    1 1 1( 4 2 2 294.3) (0.3535 52.025 5.656 2 36.78 0.25 2 4)3

    stUEI EA

    a) Pr rastin kur d=3cm

    ,1

    1 1 1( 4 2 2 294.3) (0.3535 52.025 5.656 2 36.78 0.25 2 4)

    75520.83 3 141360stU

    ,1 0.022756stU m

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 5

    1

    ,1

    9.8120.7538

    0.0227756st

    g rad

    U s

    1

    1

    2 2 3.1410.30269

    20.7538T s

    1

    1

    1 13.306

    0.30269f Hz

    T

    b) Pr rastin kur d=5cm

    ,2

    1 1 1( 4 2 2 294.3) (0.3535 52.025 5.656 2 36.78 0.25 2 4)

    75520.83 3 392620stU

    ,2 0.02150stU m

    2

    ,1

    9.8121.3605

    0.02105st

    g rad

    U s

    2

    2

    2 2 3.1410.29414

    21.3605T s

    2

    2

    1 13.399

    0.29414f Hz

    T

    c) Pr rastin kur d=7cm

    ,3

    1 1 1( 4 2 2 294.3) (0.3535 52.025 5.656 2 36.78 0.25 2 4)

    75520.83 3 769545stU

    ,3 0.021149stU m

    3

    ,3

    9.8121.536

    0.021149st

    g rad

    U s

    3

    3

    2 2 3.1410.2916

    21.536T s

    3

    3

    1 13.428

    0.2916f Hz

    T

    Duke i krahasuar t tre rastet kur kemi diameter t ndryshm t shufrs (d=3cm, d=5cm, d=7cm),

    vrejm se me rritjen e diametrit zvoglohet zhvendosja statike e strukturs, me rast me rritjen e

    diametrit rritet edhe shtangsia e strukturs q nnkupton zvoglimin e periods s lkundjeve t lira.

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 6

    ( )P t

    m

    2) Pr rastin I t ngarkimit t prcaktohet reagimi dinamik maksimal dhe t ndrtohet

    diagramat e forcave t brendshme maksimale (M dhe N).

    I P(t)=Po sin( )t Po=40kN 45rad

    Pr d=5cm karakteristikat dinamike t fituar mbas kalkulimit jan:

    2 21.3605rad

    s

    2 0.29414T s

    2 3.399f Hz

    Caktimi i koficentit dinamik rasti pa shuarje

    2 2

    1 1= = =0.290836

    451- 1-

    21.360

    d 0P =P =0.290840=11.633KN

    Caktimi i koficentit dinamik rasti me shuarje

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 7

    0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.106

    0.290

    1.0

    10%

    2 2* 1 21.3605 1 0.1 21.146rad

    s

    *

    2 2

    0.2940.2969

    1 1 0.1

    TT s

    - Karakteristikat dinamike t strukturs n rastin me shuarje 10% dhe pa shuarje sht i

    neglizhushm.

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 8

    dP

    m

    317.56

    maxM

    a) Caktimi i momenteve maksimale

    158.783dQ P KN

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 9

    56.317

    -56.317

    -39.69

    -39.69

    dP

    m

    maxN

    b) Caktimi i momenteve minimale

    135.517dQ P KN

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 10

    271.032

    47.906

    -33.87

    -33.87

    -47.906

    minM

    minN

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 11

    0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

    10

    20

    30

    40

    ( )tP

    ( )s

    3) Pr rastin II nprmjet zgjedhjes numerike t Integralit t Dyhamelit, t ndrtohen diagrama

    e zhvendosjeve dhe shpejtsive t sistemit n funksion t kohs. T krahasohet kjo diagram me

    diagramn e zhvendosjeve statike.

    II P(t) grafikisht Po=40kN 0.2s

    - Integrali i Dyhamelit sht si m posht:

    ( )0

    1sin

    t

    t tU P t d

    m

    - Zgjedhja e prgjithshme pr prcaktimin e zhvendosjeve dhe shpejtsis jepen si m posht:

    1 11

    cos( ) sin (1 cos )ii i iP

    U U t V t tk

    1 1sin cos( ) sini

    i i i

    PV U t V t t

    k

    Prcaktojm forcat vepruese pr gjdo interval t kohs s veprimit t forcs.

    0.20.01

    20 20t s

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 12

    0.01 0.02 0.03

    2

    3

    t=0.01s

    Nga ngjashmria e trekndshave caktojm vlern e forcs pr gjdo intercal t

    kohs t. Caktojm vlern e forcs n ordinatn 2.

    Pr kohn t=0.015s dhe

    0

    0.5 0.5

    i

    i

    P P

    t t

    02 240

    0.5 0.1 0.01 0.005 340.5 0.1

    PP t t kN

    Duke i marrur nga llogaria paraprake karakteristikat dinamike t strukturs themi se:

    21.3605rad

    s

    0.01t s

    - Pr kohn t=0

    00 0 1 0 11

    cos( ) sin (1 cos )P

    U U t V t tk

    0

    400 0 (1 cos21.3605 0.05) 0.01304

    6990.499U cm

    00 0 1 0 1sin cos( ) sinP

    V U t V t tk

    040

    0 0 21.3605 sin 21.3605 0.05 2.5906990.499

    cmV

    s

    - Pr kohn t=0.015s

    11 1 1 1 11

    cos( ) sin (1 cos )P

    U U t V t tk

    11

    0.01304 cos(21.3605 0.05) 2.59sin 21.3605 0.0521.3605

    38(1 cos21.3605 0.05) 0.051

    6990.499

    U

    cm

    11 1 1 1 1sin cos( ) sinP

    V U t V t tk

    1 21.3605 0.01304 sin 21.3605 0.05 2.590cos(21.3605 0.05)

    3821.3605 sin 21.3605 0.05 4.933

    6990.499

    V

    cm

    s

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 13

    Hapi t

    t

    tP kN

    ( )stU cm

    ( )iU cm

    ( / )iV cm s

    0 0.0 0.01 40

    0.572205

    0.01304 2.590

    1 0.01 0.01 38 0.543595

    0.051 4.933

    2 0.02 0.01 34 0.486374

    0.11 6.792

    3 0.03 0.01 30 0.429154

    0.182 7.821

    4 0.04 0.01 26 0.371933

    0.264 8.503

    5 0.05 0.01 22 0.314713

    0.35 8.539

    6 0.06 0.01 18 0.257492

    0.429 7.544

    7 0.07 0.01 14 0.200272

    0.499 6.336

    8 0.08 0.01 10 0.143051

    0.554 4.58

    9 0.09 0.01 6 0.085831

    0.589 2.356

    10 0.1 0.01 2 0.02861

    0.6 -0.235

    11 0.11 0.01 40 0.572205

    0.597 -0.355

    12 0.12 0.01 40 0.572205

    0.593 -0.459

    13 0.13 0.01 40 0.572205

    0.588 -0.543

    14 0.14 0.01 40 0.572205

    0.582 -0.602

    15 0.15 0.01 40 0.572205

    0.576 -0.634

    16 0.16 0.01 40 0.572205

    0.570 -0.637

    17 0.17 0.01 40 0.572205

    0.564 -0.612

    18 0.18 0.01 40 0.572205

    0.558 -0.585

    19 0.19 0.01 40 0.572205

    0.553 -0.481

    20 0.20 0.01 40 0.572205

    0.549 -0.383

  • Punoi: Burim ZEQIRI Faqja 14

    0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2

    SHPEJTSIA (cm/s)

    ZHVENDOSJA (cm)

    0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2

    ZHVENDOSJA STATIKE (cm)

    ZHVENDOSJA DINAMIKE (cm)

    ( )t s

    ( )t s

    ( )

    ( / )

    U cm

    V cm s

    ( )U cm

    a) Krahasimi i zhvendosjeve dinamike dhe shpejtsis

    b) Krahasimi i zhvendosjeve statike dhe atyre dinamike.