Sources/Lexikon/Euler-Bernoulli-Balken/Standard-Lösungen

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Biegelinien-Tabelle in Anlehnung an Literatur: Gross e.a.: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 2.

Wir nutzen dafür

Das Föppel-Symbol:

Eine Dimensionslose Schreibweise:

,

Kragbalken

Skizze

Balken unter Endmoment

Skizze

Balken Streckenlast

Skizze

Einzellast, doppeltgelenkige Lagerung

Skizze

Einzelmoment, doppeltgelenkige Lagerung

Skizze
Achtung:
! Das ist das Maximum der Auslenkung für α=1/2, nicht das absolute Maximum !

Maxima Source Code

Zum Nachrechnen steht hier der Quellcodes des CAS.


/*******************************************************/ /* MAXIMA script */ /* version: wxMaxima 15.08.2 */ /* author: Andreas Baumgart */ /* last updated: 2018-02-16 */ /* ref: TMC, Labor 3 */ /* description: analytische Lösung für load-case-5 */ /* */ /*******************************************************/

feld: makelist(w[i](x) = sum(C[i,j]*x^j,j,0,3),i,1,2);

BC : [subst([x=0], subst(feld,w[1](x)) )=0,

     subst([x=0],diff(subst(feld,w[1](x)),x,2))=0,
     subst([x=a],     subst(feld,w[1](x))     )=subst([x=a],     subst(feld,w[2](x))     ),
     subst([x=a],diff(subst(feld,w[1](x)),x,1))=subst([x=a],diff(subst(feld,w[2](x)),x,1)),
     subst([x=a],diff(subst(feld,w[1](x)),x,3))=subst([x=a],diff(subst(feld,w[2](x)),x,3)),
     EI*subst([x=a],diff(subst(feld,w[1](x)),x,2))-M=EI*subst([x=a],diff(subst(feld,w[2](x)),x,2)),
     subst([x=l],     subst(feld,w[2](x))     )=0,
     subst([x=l],diff(subst(feld,w[2](x)),x,2))=0];

IC : flatten(makelist(makelist(C[i,j],j,0,3),i,1,2));

sol[1]: solve(BC,IC)[1]; sol[2]: ratsimp(subst([x=xi*l,a=alpha*l],subst(sol[1],feld)));

/* foeppel - part */ expand(subst(sol[2],w[2](xi*l)-w[1](xi*l))/(M*l^2/(6*EI))); ratsimp(subst(sol[2],w[1](xi*l))/(M*l^2/(6*EI)));

plot2d(subst([xi=t,alpha=1/2],[[parametric,xi,subst(sol[2],w[1](xi*l))/(M*l^2/(6*EI)),[t,0,alpha]],

                              [parametric,xi,subst(sol[2],w[2](xi*l))/(M*l^2/(6*EI)),[t,alpha,1]]]),
                            [legend,"ξ<α","ξ>α"],
                            [xlabel, "x/l →"],
                            [ylabel, "w(x)/W →"]);

/* maximum */ maxi : solve(diff(subst([alpha=1/2],subst(sol[2],w[1](xi*l))),xi)=0,xi); WM : -subst([3^(5/2) = 3^2*sqrt(3)], ratsimp(subst(maxi[2],subst([alpha=1/2],subst(sol[2],w[1](xi*l)))))); PM : ratsimp(subst([xi=0],subst([alpha=1/2],diff(subst(sol[2],w[1](xi*l)),xi)/l)));




Kragbalken Streckenlast

Skizze