Page 11 - 6717
P. 11

Матриця жорсткості, яка використовується для розрахунку – це матема-
            тичний  об’єкт,  записаний  у  вигляді  прямокутної  таблиці  чисел.  Зазвичай,


            матриці  представляють  двовимірними  (прямокутними)  таблицями.  Матрицею
            розміру  ,,m×n”    називають  множину  з  ,,mn”  елементів,  розміщених  у  вигляді


            прямокутної  таблиці  з  ,,m”  рядків  та  ,,n”  стовпців.  Матриці  широко
            використовують  для  компактного  запису  систем  лінійних  алгебраїчних  або


            диференційних  рівнянь.  Тоді  кількість  строк  матриці  відповідає  кількості

            рівнянь, а кількість стовпців – кількості невідомих. Розв’язок системи рівнянь

            зводиться до операцій з матрицями.

                   Розглянемо систему лінійних рівнянь вигляду

                     а х   а х    а х   в 1  ;
                      11 1
                              12 2
                                      13 3
                    
                     а х   а х    а х    в 2  ;                                                                                   (2)
                                      23 3
                       21 1
                              22 2
                    
                     а х   а х    а х    в 3  .
                              32 2
                       31 1
                                      33 3
                                                                                         в
                   В системі (2)  , хх    , х – невідомі величини, а значення  а, з відповідними
                                      1  2   3
            індексами  є  постійними  величинами.  Дана  система  складається  з  m                        3
            лінійних  рівнянь  з  n      3  невідомими  і  може  бути  записана  у  вигляді  такого
            матричного рівняння

                                                              Ax   в ,                                                       (3)


                                          а а а                     х 1              в 1  
                                            11
                                                   13
                                               12
                                                                                        
                   де                     А    а а а 23  ;                Х   х 2  ;              вв   2                   (4)
                                                                      
                                                22
                                            21
                                                                                        
                                                                                          в
                                          а а а   33                 х 3              3 
                                               32
                                            31
                    3  Методика  визначення  напружень  у  стержневому  елементі  методом
            МСЕ
                   Розглянемо  окремо  стержневий  елемент  (  рисунок  3)  довжиною  l,  пло-
            щею поперечного перерізу А з прикладеними у вузлах зусиллями F 1 та F 2, які


            викликали осьові переміщення  ,uu      1  2 .

                   Запишемо очевидні співвідношення для приведеного на рисунку 3 стерж-

            невого елемента
   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16