Wir machen mal weiter im Text sozusagen hier. Wir haben beim letzten Mal uns ja die Theorie für
den Schub weichen Balken hergeleitet und zwar indem wir die entsprechende Kinematik eingesetzt
haben in das Prinzip der virtuellen Verschiebung für das 3D-Kontinuum. Wir hatten gesagt,
Querschnitte sollen eben bleiben und unverformt, aber jetzt im Gegensatz zu dem Euler Bernoulli
Balken hier in der Schub weichen Theorie brauchen sie nicht mehr senkrecht stehen auf der Mittellinie,
sondern können irgendeinen Winkel better zur Senkrechten annehmen. Wenn man das einsetzt und
komplett durchrechnet, so wir das beim letzten Mal gemacht haben, hatten wir dann als Endergebnis
zwei virtuelle Arbeitsprinzipien bekommen. Einmal eins mit Delta u mit der Längsrichtung sozusagen,
das war die Stabanteile, das Stab PDVV, das wir schon kannten und mit W und better. Die sind
gekoppelt hier in dem Term better plus Wstrich und da auch das Delta better plus Delta Wstrich
kann man nicht mehr trennen. Die restlichen Terme, die sozusagen das Prinzip der virtuellen
Verschiebung für den Schub weichen Balken darstellen. Das ist ähnlich wie für den
Schub stachen Balken, statt Wstrich habe ich da jetzt better stehen und better, also jetzt der
Biegeanteil ist nicht EI W2 gestrichen, sondern EI better Strich und anstelle ich hier in dem
rho i in dem Drehträg, dass da Wstrich 2 gepunktet steht, steht da halt better 2 gepunktet und vor
den Momententermen hier an den Endmomenten steht halt nicht Delta Wstrich, sondern Delta better.
Also nicht, das ist die Querschnittsneigung, die sozusagen jetzt unabhängig von dem Wstrich ist.
Was sich sozusagen zusätzlich ergibt, ist dieser Anteil hier mit G mal A Schubmodul mal die Fläche,
da kann man häufig, wenn man das jetzt noch schöner machen möchte, könnte man hier noch
ein Korrekturfaktor anbringen und nicht mit A, sondern so einer Schubfläche arbeiten, die wäre
für einen rechteckigen Querschnitt wäre das 5 Sechstel der Fläche, aber der Anteil ist meistens
eh nicht so groß, das heißt, ob man da jetzt mit A oder irgendeiner Korrekturfläche arbeitet,
ist eigentlich fast egal. Für die Schub stachen Balken erzwinge ich, dass das better gleich
minus Wstrich ist, darum fällt das hier weg, für die Schub stachen Balken gibt es das dann nicht
mehr, das heißt, es gibt dann auch keine Schubverformung und keine Arbeit, keine virtuelle
Arbeit aus Schubverzerrung. Der Schub weiche Balken hat hier Terme, die halt aus diesem Winkel
resultieren, der für den Schub stachen Balken halt auf Null gezwungen wird. Soweit waren wir beim
letzten Mal. Was wir heute jetzt kurz machen wollen ist, man kann aus dem PDVV sozusagen auch rückwärts
die Differentialgleichung ermitteln. Das funktioniert genauso, wie wir das bei der Methode
der gewichteten Residuen aus der Differentialgleichung, das gewichtete Residuum gemacht haben durch
partielles integrieren, indem man die Ableitung sozusagen links und rechts gleichmäßig verteilt,
kann man das hier umgekehrt machen und das rückgängig machen und dann würde man hier die DGL bekommen
aus PDVV, indem ich jetzt annehme, um das nicht zu komplizieren, dass das EI und das GA sollen
konstant sein, dann kann ich das nämlich ignorieren und dann
fühle ich eine partielle Integration durch und zwar so, dass die ganzen Ableitungen auf
den virtuellen Größen verschwinden. Das heißt, ich integriere den Term EI beta Strich delta beta
Strich partiell so, dass auf dem Delta beta kein Strich mehr steht und ich muss diesen Term hier
hinten mit dem Delta W Strich den Term auch einmal partiell integrieren, damit die Ableitung auf dem
Delta W verschwindet. Also muss ich auf die Ws und Betas verteilen. Wenn ich das mache,
dann bekomme ich hier folgende Ausdrücke. Gut, die Trägheitsterme interessiert nicht.
Da steht hier delta W dx plus rho I beta 2 gepunktet, delta beta dx, das tut mir nicht weh.
Jetzt integriere ich den Term EI beta Strich delta beta Strich partiell und zwar schiebe
ich die Ableitung von dem Delta beta weg. Dann bekomme ich hier EI beta Strich mal delta beta,
den Randterm in den Grenzen 0 bis L minus das Integral EI beta 2 gestrichen delta beta dx.
Das ist sozusagen der erste Term. Dann habe ich noch einen Term G mal A beta plus W Strich mal
delta beta. Da steht das Delta beta einfach so, das lasse ich auch so. Was ich aber partiell
integrieren muss, ist sozusagen der zweite Anteil, der mit delta W Strich geht. Da habe ich jetzt hier
den Randterm G mal A beta plus W Strich mal delta W in den Grenzen von 0 bis L minus das Integral
G A. Wenn das konstant ist, muss ich das nicht mit ableiten. Dann steht hier B Strich plus W
2 gestrichen mal delta W dx und den Rest lasse ich. Da bleiben jetzt die Randterme, also die
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:11:30 Min
Aufnahmedatum
2016-06-20
Hochgeladen am
2016-06-22 08:21:50
Sprache
de-DE