Перемещения узлов

Рис. 1. Глобальная система координат

Одной из основных характеристик напряженно-деформированного состояния являются перемещения узлов расчетной схемы проектируемой конструкции. Они всегда вычисляются в основной (глобальной) декартовой системе координат XYZ (рис. 1). Количество вычисляемых для каждого узла смещений определяется используемым признаком схемы.

В пространственных конструкциях, для которых задан  признак схемы Система общего вида «5», в узле присутствуют шесть смещений:

 

Х — линейное перемещение вдоль оси X;

Y — линейное перемещение вдоль оси Y;

Z — линейное перемещение вдоль оси Z;

UX — угол поворота вокруг оси X;

UY — угол поворота вокруг оси Y;

UZ — угол поворота вокруг оси Z.

Для схемы, имеющей признак «1» (плоская шарнирно-стержневая система), вычисляются только линейные перемещения X и Z.

Для некоторых признаков схемы узлу расчетной схемы приписываются дополнительные степени свободы (дополнительные неизвестные), которые уже не отождествляются с компонентами линейных или угловых перемещений узла, как бесконечно малого жесткого тела в точке, совпадающей с центром узла.

Таким дополнительным неизвестным, например, может быть вторая смешанная производная (кручение) деформированной поверхности плиты или компоненты деформаций поперечного сдвига и обжатия в слоистых кусочно-неоднородных пологих оболочках. Как правило, эти величины являются вспомогательными и используются для повышения точности вычисления основных неизвестных схемы (линейных смещений и углов поворота), и их вычисленные значения можно не анализировать.