Силовой расчет групп Ассура
Определение реакции для шарнирного четырехзвенника силовым расчетом статически определимых кинематических цепей первого вида. Математическая модель решения задачи. Схема головной программы. Таблица идентификаторов. Текст программы, результаты ее работы.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.03.2013 |
| Размер файла | 61,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Постановка задачи
Для шарнирного четырехзвенника (рис. 1) определить реакции F12x, F12y, F03x, F03y, выполнив силовой расчет группы Ассура 1-го вида (звенья 2-3).
ц1
Рис. 1. Шарнирный четырехзвенник
Исходными данными являются: координаты (м) xA=0.075, yA=0.13, xB0.053, yB=0.348, XC=0.7, yC=0, xD=1.048, yD=0.97, xS2=0,289, yS2=0.239, xS3=0.7, yS3=0.15; ускорения (м/с2) xS2=-0,104, yS2=-0,112, xS3=0,061, yS3=-0,006;
массы (кг) m2=480, m3=200;
моменты инерции (кг•м2) JS2=1, JS3=2;
угловое ускорение (рад/с2) е2=0,12, е3=0,404;
проекции приложенной силы (H) F: Fx,=1000, Fy=1000.
2. Математическая модель решения задачи
ассур шарнирный четырехзвенник программа
При силовом расчете механизма рассматриваются статически определимые кинематические цепи (группы Асура).
Рассмотрим силовой группы Асура I - го вида (рис. 2).
Рис. 2. Силовой расчет группы Асура I-го вида
Пусть к равенству 3 приложена сила F, представленная в виде проекций Fx и Fy. Действие отброшенных звеньев 1и 0 заменим реакциями F12 F03, неизвестными по величине и направлению. Приложим в центрах S2 и S3 главные векторы сил инерции звеньев в виде проекций Fu2x, Fu2y, Fu3x, Fu3y и главные моменты Mu2, Mu3. Значение их определяется следующим образом:
Fu2x=-m2xS2, Fu2y =-m2yS2
Fu3x =-m3xS3, Fu3y =-m3yS3
Mu =-JS2е2 Mu3.=Js3 е3
Силы тяжести звеньев равны
G2=9.81m2 G3=9.81m3
Для определения реакций F1, F12y, Fx03x, F03y составим систему четырех уравнений:
Подставляя значение сил и моментов сил в выражения (1), получим
Уравнения (2) можно представить как систему линейных уравнений вида
где
a11 = 1, a12 = 0, a13 = 1, a14 = 0,
a21 = 0, a22 = 1, a23 = 0, a24 = 1,
a31= - (yA-yB), a32 = xA-xB, a33 = 0, a34 = 0,
a41 = 0, a42 = 0, a43 = - (yC-yB), a44 = xC-xB
x1 = F12x, x2 = F12y, x3 = F03x, x4 = F03y.
Свободные члены равны:
Метод Гаусса
Рассмотрим СЛАУ с n - неизвестными
a11x1 + a12x2 + a13x3 + … + a1nxn =b1,
a21x1 + a22x2 + a23x3 + … + a2nxn =b2,
………………………………………
an1x1 + an2x2 + an3x3 + … + annxn =bn.
AX=B, где
x=(x1, x2,….xn)
Если матрица невырожденная, то есть определитель не равен нулю, то система имеет решения.
Для решения СЛАУ при n<103 используется метод исключения, метод Гаусса. Для повышения точности вычислений в качестве диагонального элемента выбирается наибольший по модулю элемент в не преобразованном остатке соответствующего столбца. Путем эквивалентных преобразований матрица A преобразуется в треугольную матрицу вида Одновременно с матрицей преобразуется и столбец свободных членов. Это этап называется проходом метода Гаусса, во время обратного хода определяется неизвестные xn, x(n-1),… x1
3. Алгоритм решения задачи
1. Вводим исходные данные из файла dan21.txt
xa, ya, xb, yb, xc, yc, xd, yd, xs2, ys2, xs3, ys3, xs2a, ys2a, xs3a, ys3a, m2, m3, Js2, Js3, е2, е3, Fx, Fy
2. Для
Для
ввод Ai,j
4. Для
4.1 m=| Ak,k|, im=k
4.2 Для
4.2.1 Если
4.3 Если то
Halt
4.4 Если то
4.4.1 Для
4.2.1
4.5
4.6 Для
4.8 Для
4.8.1 Для
5. Если то
Halt
6.
7. Для
7.1 Для
8. Записываем результаты работы программы в файл RES21.RES
вывод
4. Схема алгоритма
Схема головной программы
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
5. Таблица идентификаторов
|
Реакции |
F12x |
F12x |
|
|
Реакции |
F12y |
F12y |
|
|
Реакции |
F03x |
F03x |
|
|
Реакции |
F03y |
F03y |
|
|
Координаты точки A |
xA |
xa |
|
|
Координаты точки A |
yA |
ya |
|
|
Координаты точки B |
xB |
yb |
|
|
Координаты точки B |
yB |
yb |
|
|
Координаты точки C |
xC |
xc |
|
|
Координаты точки C |
yC |
yc |
|
|
Координаты точки D |
xD |
xd |
|
|
Координаты точки D |
yD |
yd |
|
|
Координаты точки S2 |
xS2 |
xs2 |
|
|
Координаты точки S2 |
yS2 |
ys2 |
|
|
Координаты точки S3 |
xS3 |
xs3 |
|
|
Координаты точки S3 |
yS3 |
ys3 |
|
|
Ускорение тоски S2 |
xS2 |
xs2a |
|
|
Ускорение тоски S2 |
yS2 |
ys2a |
|
|
Ускорение тоски S3 |
xS3 |
xs3a |
|
|
Ускорение тоски S3 |
yS3 |
ys3a |
|
|
Масса точки S2 |
m2 |
m2 |
|
|
Масса точки S3 |
m3 |
m3 |
|
|
Момент инерции точки S2 |
JS2 |
js2 |
|
|
Момент инерции точки S3 |
JS3 |
js3 |
|
|
Угловое ускорение тоски S2 |
е2 |
е2 |
|
|
Угловое ускорение тоски S3 |
е3 |
e3 |
|
|
Проекции приложенной силы F |
Fx |
fx |
|
|
Проекции приложенной силы F |
Fy |
fy |
|
|
Реакция |
F12x |
F12x |
|
|
Реакция |
F12y |
F12y |
|
|
Реакция |
F03x |
F03x |
|
|
Реакция |
F03y |
F03y |
6. Текст программы
Program Kyrs_21;
Uses crt;
type matr=array [1.. 20,1..20] of real;
vect=array [1..20] of real;
var f12x, f12y, f03x, f03y, m, s, d, xa, ya, xb, yb, xc, yc, xd, yd, xs2, ys2, xs3, ys3, xs2a, ys2a, xs3a, ys3a, m2, m3, js2, js3, e2, e3, fx, fy:real;
i, j, ier, n, k, im:integer; x, b:vect; a:matr; f1, f2:text; fu2x, fu3x, mu2, fu3y, fu2y, mu3, g2, g3:real;
begin ClrScr;
assign (f1,'dan21.txt'); reset(f1);
assign (f2,'res21.res'); rewrite(f2);
readln (f1, xa, ya, xb, yb, xc, yc, xd, yd, xs2, ys2, xs3, ys3);
readln (f1, xs2a, ys2a, xs3a, ys3a, m2, m3, js2, js3, e2, e3, fx, fy);
for i:=1 to 4 do begin
for j:=1 to 4 do
read (f1, a [i, j]);
readln(f1);
end;
Fu2x:=-m2*xs2a;
Fu3x:=-m3*xs3a;
Mu2:=-Js2*e2;
Fu2y:=-m2*ys2a;
Fu3y:=-m3*ys3a;
Mu3:=-Js3*e3;
G2:=9.81*m2;
G3:=9.81*m3; n:=4;
b[1]:=-1*(fu2x+fu3x+fx);
b[2]:=-1*(fu2y-g2+fu3y-g3+fy);
b[3]:=-1*(mu2+(xs2-xb)*(fu2y-g2) - (ys2-yb)*fu2x);
b[4]:=-1*(mu3+(xs3-xb)*(fu3y-g3) - (ys3-yb)*fu3x+(xd-xb)*fy - (yd-yb)*fx);
for k:=1 to n-1 do begin
m:=abs (a[k, k]); im:=k;
for i:=k+1 to n do
if m<abs (a[i, k]) then begin
m:=abs (a[i, k]);
im:=i;
end;
if m=0 then
begin
halt;
end;
if im<>k then begin
for j:=k to n do begin
s:=a [k, j];
a [k, j]:=a [im, j];
a [im, j]:=s;
end;
s:=b[k];
b[k]:=b[im];
b[im]:=s;
end;
d:=a [k, k];
for j:=k to n do a [k, j]:=a [k, j]/d; b[k]:=b[k]/d;
for i:=k+1 to n do begin
d:=a [i, k];
for j:=k to n do
a [i, j]:=a [i, j] - d*a [k, j];
b[i]:=b[i] - d*b[k];
end; end;
if a [n, n]=0 then
begin
halt;
end;
b[n]:=b[n]/a [n, n];
a [n, n]:=1;
x[n]:=b[n];
for i:=(n-1) downto 1 do begin
s:=0; for j:=i+1 to n do
s:=s+a [i, j]*x[j];
x[i]:=b[i] - s;
end;
F12x:=x[1]; F12y:=x[2]; F03x:=x[3]; F03y:=X[4];
writeln (f2,'Kyrsovoi proekt');
writeln (f2,'Silovoi ras4et grupp Assura');
writeln (f2,'Isxodnie dannie');
writeln (f2,'Xa=', xa:5:3,' Ya=', ya:4:2,' Xb=', xb:5:3,' Yb=', yb:5:3,' Xc=',
xc:3:1,' Yc=', yc:1:0,' Xd=', xd:5:3);
writeln (f2,' Yd=', yd:5:3,' Xs2=', xs2:5:3,' Ys2=', ys2:5:3,' Xs3=', xs3:3:1,
' Ys3=', ys3:4:2,' Xs2a=', xs2a:5:3,' Ys2a=', ys2a:5:3,' Xs3a=', xs3a:5:3);
writeln (f2,' Ys3a=', ys3a:5:3,' M2=', m2:3:0,'M3=', m3:3:0,' Js2=', js2:1:0,' Js3=', js3:1:0);
writeln (f2,' e2=', e2:4:2,' e3=', e3:5:3,' Fx=', fx:4:0,' Fy=', fy:4:0);
writeln (f2,'Naidennie parametri');
writeln (f2,'F12x=', F12x:5:2,' F12y=', F12y:5:2,' F03x=', F03x:5:2,' F03y=', F03y:5:2);
close(f1); close(f2);
repeat until keypressed
end.
7. Результаты работы программы
Xa=0.075 Ya=0.13 Xb=0.503 Yb=0.348 Xc=0.7 Yc=0 Xd=1.048
Yd=0.197 Xs2=0.289 Ys2=0.239 Xs3=0.7 Ys3=0.15 Xs2a=-0.104 Ys2a=-0.112 Xs3a=0.061
Ys3a=-0.006 M2=480M3=200 Js2=1 Js3=2
e2=0.12 e3=0.404 Fx=1000 Fy=1000
Naidennie parametri
F12x=1317.57 F12y=3011.05 F03x=-2355.29 F03y=2604.79
8. Анализ результатов
В результате работы программы, с использованием силового расчета группы Ассура 1-го вида, были определены реакции F12x, F12y, F03x, F03y.
F12x=1317.57 Н
F12y=3011.05 Н
F03x=-2355.29 Н
F03y=2604.79 Н
Литература
1. Рапаков Г.Г., РжеуцкаяС.Ю. Тurbo Pascal для студентов и школьников. - СПБ.: БХВ - Петербург, 2004. - 352 с.:ил.
2. Анципорович П.П., Алейникова О.И., Булгак Т.И., Луцко Н.Я. Информатика. Учебно-метод. Пособие к лабораторным работам для студ. машиностроит. спец. В 4 ч. - Мн.: БНТУ, 2009.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение нормального усилия, поперечной силы и изгибающего момента. Построение графиков зависимостей в одной системе координат. Математическая модель решения задачи. Схема алгоритма. Таблица идентификаторов. Текст программы и результаты ее работы.
контрольная работа [706,9 K], добавлен 08.03.2013Определение зависимости скорости вала двигателя от времени. Математическая модель решения задачи. Решение задачи Коши на интервале методом Эйлера и Рунге-Кутта четвертого порядка точности. Алгоритм решения задачи. Текст программы и результаты ее работы.
контрольная работа [108,9 K], добавлен 08.03.2013Структурная схема модели системы, временная диаграмма, блок-схема моделирующего алгоритма, математическая модель, описание машинной программы решения задачи, результаты моделирования. Сравнение имитационного моделирования и аналитического расчета.
курсовая работа [209,7 K], добавлен 28.06.2011Методы обработки информации при решении прикладных задач. Математическая модель задачи. Блок-схема алгоритма программы. Компоненты, которые используются для работы в программе: элементы интерфейса; процедуры; операторы. Текст программы с пояснениями.
курсовая работа [954,0 K], добавлен 07.01.2011Определение вращательного движения твердого тела в среде системы MathCAD. Математическая модель объекта или процесса. Алгоритм решения задачи. Составление текста программы в среде Delphi. Таблица идентификаторов. Разработка программного приложения.
курсовая работа [547,4 K], добавлен 25.03.2015Математическая постановка задачи для алгоритмизации, рекуррентная зависимость. Алгоритм решения задачи, блок-схема программы. Тестовые данные для тестирования программы. Результаты, соответствующие для первых вводимых данных и листинг программы.
контрольная работа [27,0 K], добавлен 09.05.2012- Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту, с учетом горизонтального сопротивления
Математическая модель задачи для исследования характера движения тела. Решение задачи Коши для системы дифференциальных уравнений первого и второго порядка. Использование метода Эйлера. Схема алгоритма, таблица идентификаторов, программа на языке Pascal.
курсовая работа [137,9 K], добавлен 07.03.2013 Вычисление значения функции с помощью программирования. Рабочий набор исходных данных. Таблица идентификаторов, текст программы, контрольный расчет. Подключение модуля, объявление константы и переменных вещественного типа. Шаг изменения аргумента.
контрольная работа [118,4 K], добавлен 28.09.2012Разработка модели работы парикмахерской дома быта в течение 8 ч. с клиентами двух видов. Определение коэффициента загрузки мастеров и вероятности отказа для клиентов второго вида. Описание машинной программы решения задачи. Результаты моделирования.
курсовая работа [87,1 K], добавлен 23.06.2011Разработана программа решения двух задач на языке программирования Turbo Pascal. Спецификация задания. Описание входных и выходных данных. Математическая постановка задачи. Алгоритм ее решения. Описание и блок-схема программы. Результаты тестирования.
курсовая работа [275,8 K], добавлен 28.06.2008
