Архитектору и проектировщику|Тепло- и звукоизоляция URSA.RU
VetCAD

Cтроительная механика – лженаука ?

   9 оценок

размещено: 16 Декабря 2015
обновлено: 22 Декабря 2015

    Есть элементарнейшая система из 2-х шарнирных элементов, один из которых вертикален, а другой расположен под некоторым углом, так как показано на рисунке. Внизу оба стержня имеют шарнирно-неподвижные опоры, а в верхней точке системы приложена вертикальная сила. Данная система является неизменяемой и статически определимой:  3К-Ш=3*1-(1+1+1)=0. Составляя уравнения равновесия для верхнего узла, получаем, что усилие в стойке равняется внешней силе, а усилие в подкосе нулевое. Проверяем данный результат по программе – все наши выводы подтверждаются, то есть все верно.

    Верно? А как же совместность  деформаций и закон Гука? А если угол примыкания подкоса совсем малый, все равно ноль? Так будет или нет усилие в подкосе? Если будет, то… читай заголовок, если не будет, то почему?

Комментарии

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные участники
Авторизоваться
Комментарии 31-45 из 83
and.rey , 29 декабря 2015 в 00:46
#53
Эту задачу решают в сопромате на втором курсе института. Зависимость от угла наклона подкоса к горизонту входит в геометрическую длину стержней после приложения внешней силы. Угол в функции тангенса. При малых углах квадрат тангенса угла стермится к единице и сокращается после упрощений. Попробуйте мысленно изменять угол наклона подкоса к горизонту. Два характерных положения - когда угол между стержнями 90 градусов - усилие в подкосе нулевое и когда стержни параллельны друг другу - должно распределяться между стержнями пропорционально их продольной жесткости. Но это решение - интуитивное инженерное, математически уже сейчас не смогу, увы...
IBZ , 22 декабря 2015 в 18:23
#52
Цитата:
Сообщение #51 от румата
Раз жесткость подкоса совсем не важна, предлагаю его заменить бесконечно жестким шарнирным стержнем. Тем самым преобразовав треугольник в шарнирную стойку. Можем так поступить?

Как классно, оппоненты сами подкидывают аргументы о ... э-э-э ... лженаучности. Казалось бы да, можно заменить, но тогда горизонтального перемещения не будет вовсе. Соответственно раскос получит только вертикальное перемещение и, соответственно, будет сжат :).
румата , 22 декабря 2015 в 18:10
#51
Раз жесткость подкоса совсем не важна, предлагаю его заменить бесконечно жестким шарнирным стержнем. Тем самым преобразовав треугольник в шарнирную стойку. Можем так поступить?
IBZ , 22 декабря 2015 в 18:09
#50
Цитата:
Сообщение #49 от румата
Так у Вас есть ответы на Ваши же вопросы? Чего же Вы мучаете публику, покажите всем что строймех - лженаука. Ну или наоборот - наука.

Не-а, не покажу, по крайней мере пока. Считаю, что "публика" должна сама разобраться с этим (элементарным!?) вопросом о научности/корректности основополагающей строительной науки. О чем, собственно, и написал в аннотации :). Правда все, кроме Вас, чегой-то давно слиняли :).

Так что пока нагло заявляю ... см. заголовок :)
румата , 22 декабря 2015 в 17:54
#49
Цитата:
Сообщение #47 от IBZ
Будем считать это подсказкой №1 :)

Так у Вас есть ответы на Ваши же вопросы? Чего же Вы мучаете публику, покажите всем что строймех - лженаука. Ну или наоборот - наука.
румата , 22 декабря 2015 в 17:46
#48
Цитата:
Сообщение #47 от IBZ
Смею утверждать, что жесткость подкоса при линейной постановке задачи не имеет вообще никакого значения.

А чего Вы оговариваетсь о линейной постановке задачи? Я же ответил, что при линейном расчете подкос всегда будет нулевым как по усилиям, так и деформациям. При этом будет выполняться и закон Гука и совместность деформаций. Даже привел подобие кинематического анализа полученного механизма.
Раз уж Ваш вопрос такой однозначный, то прошу однозначно ответить на вопрос: какой расчет правильный - линейный или нелинейный?
IBZ , 22 декабря 2015 в 17:14
#47
Цитата:
Сообщение #46 от румата
Для однозначного ответа на этот вопрос не хватает исходных данных к смысловой нагрузке. Какова жесткость подкоса?

Смею утверждать, что жесткость подкоса при линейной постановке задачи не имеет вообще никакого значения. Всяческие бесконечности и нули оставим за скобками. Будем считать это подсказкой №1 :)

Вот так, вынужден подсказывать, а то исходный тезис так и останется не
опровергнутым.

А знаете, подсказывать не буду. Буду наоборот спорить до тех пор, пока кто-нибудь не докажет несостоятельность исходного вывода :))
румата , 22 декабря 2015 в 16:58
#46
Цитата:
Сообщение #45 от IBZ
Вопрос стоит однозначно: будет или нет деформации (усилия) в подкосе

Для однозначного ответа на этот вопрос не хватает исходных данных к смысловой нагрузке. Какова жесткость подкоса? При бесконечной жесткости деформации будут нулевыми при конечном значении усилия. При конечной жесткости будет конечное значения деформации при конечном значении усилия. Допустим значение усилия в подкосе = 0. Это конечное или бесконечное значение? Если конечное, то подкос, какую конечную жесткость ему не назначь при нулевом усилии можно считать бесконечно жестким. Вот он и весь дуализм Вашей схемы.
IBZ , 22 декабря 2015 в 16:38
#45
Цитата:
Сообщение #44 от румата
Ну , от чего-то же нужно оттолкнуться для доказательства или опровержения существования совместности деформаций и перемещений для данной системы при выполнениии закона Гука?


Вопрос стоит однозначно: будет или нет деформации (усилия) в подкосе и насколько строительная механика адекватна в этом вопросе. Пока говорим только о линейном расчете без всяких там деформационных моделей. А оттолкнуться надо, видимо, от определения в общем виде деформаций по осям, теоремы Пифагора и ... ну ... и чего-нибудь еще, что покажет, что при любых смещениях верхней точки длина раскоса остается неизменной.
румата , 22 декабря 2015 в 12:28
#44
Цитата:
Сообщение #43 от IBZ
Ага, вот и Вы уже начинаете склоняться к "мутности" сей дисциплины :)).

Ну давайте тогда называть и математику мутной лженаукой, т.к. она содержит неопределенности типа 0/0, ∞/∞, 0/∞.
Цитата:
Сообщение #43 от IBZ
Увы, сей аргумент за "неадекватов" (вроде IBZ) принять не могу - нет тут никакого дуализма, а есть геометрически неизменяемая статически определимая система без намека на мгновенную изменяемость.

Тогда откуда сомнения в верности решения?
Цитата:
Сообщение #43 от IBZ
Там не верна посылка о НЕИЗМЕННОЙ ДЛИНЕ ПОДКОСА. Именно "сомнение" в верности этого и высказано в исходном тексте. Там, правда, говорится об усилии, но это вещи напрямую связанные. Вы же считаете неизменность длины аксиомой и именно на этом строите всю систему доказательств, не очень, правда, понятно чего именно.

Нет, не так. Неизменной длину подкоса мы принимаем(а не утверждем ее аксиомой), из Вашей непоколебимой уверенности в том, что данная система "есть геометрически неизменяемая статически определимая система без намека на мгновенную изменяемость". Ну , от чего-то же нужно оттолкнуться для доказательства или опровержения существования совместности деформаций и перемещений для данной системы при выполнениии закона Гука? Как можно доказывать, что
Цитата:
Сообщение #41 от IBZ
...ДЛИНА ПОДКОСА в результате вертикального и горизонтального смещений (они оба, действительно, будут присутствовать) верхней точки НЕ ИЗМЕНИЛАСЬ
при изначальной неверности
Цитата:
Сообщение #43 от IBZ
посылки о НЕИЗМЕННОЙ ДЛИНЕ ПОДКОСА
??? Это же абсурд.
Вообще-то один из Ваших вопросов в шапке звучит так
Цитата из текста:
Верно? А как же совместность  деформаций и закон Гука?

Я отвечаю - да, верно, и показываю аналитически одновременную совместность перемещений, деформаций и выполнение закона Гука. Что не так? А не так лишь только то, что образованный смещениями общего узла, из этого вобщем-то правильного вывода, под нагрузкой треугольник не может находится в равновесии даже при выполнении условия совместности деформаций и выполнения закона Гука. Но это же совсем другой вопрос:)))
IBZ , 22 декабря 2015 в 08:15
#43
Цитата:
Сообщение #42 от румата
Конечно, строго говоря Ваш треугольник не МИС, но при этом обладает свойствами МИС.

Ага, вот и Вы уже начинаете склоняться к "мутности" сей дисциплины :)). Увы, сей аргумент за "неадекватов" (вроде IBZ) принять не могу - нет тут никакого дуализма, а есть геометрически неизменяемая статически определимая система без намека на мгновенную изменяемость.

Цитата:
Сообщение #42 от румата
Я же выводил в общем виде совместность перемещений и углов поворота при неизменной длине подкоса. Что там не верно?

Там не верна посылка о НЕИЗМЕННОЙ ДЛИНЕ ПОДКОСА. Именно "сомнение" в верности этого и высказано в исходном тексте. Там, правда, говорится об усилии, но это вещи напрямую связанные. Вы же считаете неизменность длины аксиомой и именно на этом строите всю систему доказательств, не очень, правда, понятно чего именно.
румата , 21 декабря 2015 в 23:19
#42
Цитата:
Сообщение #37 от IBZ
Признаком же мгновенной изменяемости является временное (до перемещений) совпадение векторов возможных перемещений в точке соединения элементов.

Еще одним признаком мгновенной изменяемости является то, что верный расчет такой системы можно выполнить только с учетом изменений ее геометрии от конечных перемещений. Конечно, строго говоря Ваш треугольник не МИС, но при этом обладает свойствами МИС.
Цитата:
Сообщение #41 от IBZ
Очень даже может быть, но доказательств в общем виде пока нет :(. А всего то и надо показать в общем виде, что длина подкоса в результате вертикального и горизонтального смещений (они оба, действительно, будут присутствовать) верхней точки не изменилось...

Я же выводил в общем виде совместность перемещений и углов поворота при неизменной длине подкоса. Что там не верно?
IBZ , 21 декабря 2015 в 23:15
#41
Цитата:
Сообщение #40 от румата
А может узел останется единым, а вот деформируется только один элемент?:)

Очень даже может быть, но доказательств в общем виде пока нет :(. А всего то и надо показать в общем виде, что длина подкоса в результате вертикального и горизонтального смещений (они оба, действительно, будут присутствовать) верхней точки не изменилась... А иначе - смотри заголовок :))

Цитата:
Сообщение #40 от румата
Ваша формула 3К-Ш

Не-а, не моя, "это было до вас в 17-м веке"(с) :)
румата , 21 декабря 2015 в 22:59
#40
Цитата:
Сообщение #39 от IBZ
Чем дальше, тем меньше я понимаю благородного дона :) В МКЭ программе я могу увидеть только конечные перемещения, направления же векторов ВОЗМОЖНЫХ перемещений анализируются ДО НАГРУЗОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ.

Все верно, благородный дон слегка утомился и не о том подумал.
Цитата:
Сообщение #39 от IBZ
P.S.Вообще то изменяемость, в том числе и мгновенная, анализируется по всем возможным направлениям во вне зависимости от конкретной нагрузки.

МИС, по определению, не является геометрически изменяемой системой. МИС при малых перемещениях ведет себя как механизм.
Цитата:
Сообщение #39 от IBZ
А может узел останется единым, а вот деформируются оба элемента?:)

А может узел останется единым, а вот деформируется только один элемент?:)
Цитата:
Сообщение #37 от IBZ
Да где уж мне, я вот один треугольник осилить не могу, а тута их аж два :)), да и формулы никакой я не знаю :(

Ну как это? Ваша формула 3К-Ш. А треугольников хоть и два - "проблема" та же что и у Вашего.
IBZ , 21 декабря 2015 в 22:53
#39
Цитата:
Сообщение #38 от румата
Именно сей факт Вы сможете понаблюдать анализируя перемещения из расчета, к примеру, по МКЭ программе

Чем дальше, тем меньше я понимаю благородного дона :) В МКЭ программе я могу увидеть только конечные перемещения, направления же векторов ВОЗМОЖНЫХ перемещений анализируются ДО НАГРУЗОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ.

Цитата:
Сообщение #38 от румата
Это предположение верно лишь для нулевого подкоса. Для стойки оно не может быть верным, иначе узел раздвоится. Это видно из простейшего анализа деформированной схемы.


А может узел останется единым, а вот деформируются оба элемента?:)

P.S.Вообще то изменяемость, в том числе и мгновенная, анализируется по всем возможным направлениям во вне зависимости от конкретной нагрузки.