matlab

156
2011-2012 Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi Facultatea de Construcţii şi Instalaţii METODE AVANSATE ÎN CALCULUL STRUCTURILOR LUCRAREA II Masterand Solonaru Maria Reabilitarea şi Creşterea Siguranţei Construcţiilor

Upload: maria-solonaru

Post on 11-Aug-2015

63 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

..

TRANSCRIPT

Page 1: matlab

2011-2012

Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi

Facultatea de Construcţii şi Instalaţii

METODE AVANSATE ÎN CALCULUL

STRUCTURILOR

LUCRAREA II

Masterand Solonaru Maria

Reabilitarea şi Creşterea Siguranţei Construcţiilor

Page 2: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 2

PROBLEMA NR. 1- GRAFICUL UNEI FUNCŢII COMPUSE

Graficul unei funcţii compuse

1. Enunţul problemei

Să se realizeze graficul unei funcţii compuse date în programul de calcul Matlab.

2. Analiza problemei

Date de intrare: x

Date de ieşire: y

Formula lui Heron:

𝑦 = sin 2𝑥 + cos(𝑥

2) ,

3. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% Masterand Solonaru Maria, RCSC % acest program este unul de test grafic clear all close all % mesaj introductiv disp('Graficul unei functii compuse') %generarea argumentului functiei x=0:0.001:10; mx=x(end); %generarea valorilor functiilor y=sin(2*x)+cos(x/2); %calculul maximului si a minimului [ymax,imax]=max(y); [ymin,imin]=min(y); %generarea figurii 1 h11=figure(1); set(h11,'color',[1 0.8 0.8]) h12=plot(x,y,[0 mx],[0 0]); set(h12(1),'color',[1 0.3 0]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.5 0.3 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('FUNCTIE COMPUSA, Solonaru Maria'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.5 0]) h14=xlabel('Argumentul functiei, x'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.8 0.3 0.6]) h15=ylabel('Valoarea functiei, f(x)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.8 0.3 0.6]) set(gca,'color',[0.5 1 0.8]) h16=text(x(imax+300),0.95*ymax,['maxim=',num2str(ymax),' pentru x=',num2str(x(imax))]) set(h16,'fontweight','bold')

Page 3: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 3

h17=text(x(imin+300),0.95*ymin,['minim=',num2str(ymin),'pentru x=',num2str(x(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500])

4. Rezultate

PROBLEMA NR. 2 - SEISME

Seism 1 : Vrancea, 4 martie 1977

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului din Vrancea, 4 martie 1977, pentru

componentele nord-sud, est-vest şi vertical, pentru pasul de timp 0.02.

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

%Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I clear all close all disp('grafic cutremur VRANCEA') load VRAN.ACC [n,m]=size(VRAN); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=VRAN(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=VRAN(:,1); vertical=VRAN(:,3);

Page 4: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 4

h11=figure(1) set(h11,'color',[0.3 1 0.3]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[1 1 0]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[0.5 0.6 1]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Vrancea, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.5 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.9 1]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.7 0.3 1]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[0.3 0.6 0.9]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.7 0.6 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism Vrancea, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[1 0.5 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.9 0.8]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.5 0.5 0.5]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[1 0.9 0.9]) set(h32(1),'linewidth',[0.5]) set(h32(2),'color',[0.2 0.3 0.8]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Vrancea, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.7 0.1 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.2 0.2 0.8]) h41=figure(4) set(h41,'color',[0.9 0.9 0.2]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru , RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2)

Page 5: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 5

plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Seism 2 : Kobe, 17 ianuarie 1995

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului din Kobe, 17 ianuarie 1995, pentru

componentele nord-sud, est-vest şi vertical, pentru pasul de timp 0.02.

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

Page 6: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 6

% Masterand Solonaru Maria clear all close all disp('Grafic cutremur Kobe') load KOBE.ACC [n,m]=size(KOBE); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=KOBE(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=KOBE(:,1); vertical=KOBE(:,3); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.5 0.4 0.1]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[1 0.1 0.5]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[0.5 0.9 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Kobe, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.5 0.1]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.9 0.8]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.5 1 0.7]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[0.3 0.5 0.9]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.7 0.1 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism Kobe, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[1 0.5 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.1 0.9 0.2]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.8 0 0.2]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[0 0 1]) set(h32(1),'linewidth',[0.5]) set(h32(2),'color',[1 0.1 1]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Kobe, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[1 0 0])

Page 7: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 7

ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.1 0.1]) h41=figure(4) set(h41,'color',[0.9 0.1 0.2]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2) plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Page 8: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 8

Seism 3 : El Centro, 18 mai 1940

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului El Centro din 18 mai 1940, pentru

componentele nord-sud, est-vest şi vertical cu pasul de timp 0.02.

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I clear all close all disp('grafic cutremur EL CENTRO') load ELCTR.ACC [n,m]=size(ELCTR); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=ELCTR(:,1); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=ELCTR(:,1); vertical=ELCTR(:,1); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.3 0 0.7]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.1 0.1 0.1]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[0.3 0.6 0.9]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism El Centro, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.5 0.1]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.1 0.4]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.8 0.1 0.7]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[0.1 0.5 0.9]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.2 0.6 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism El Centro, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0.9 0.8 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1;

Page 9: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 9

axis(ax); set(gca,'color',[0.8 0.3 1]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.9 0.7 0.1]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[1 0.3 0.7]) set(h32(1),'linewidth',[0.5]) set(h32(2),'color',[0.7 0.9 0.8]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Kobe, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[1 0 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.4 0.8]) h41=figure(4) set(h41,'color',[0.6 0.7 0.2]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2) plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Page 10: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 10

Seism 4 : Time

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului Time, pentru componentele nord-sud, est-vest şi

vertical, pentru pasul de timp 0.02.

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I clear all close all disp('grafic cutremur TIME') load TIME.ACC [n,m]=size(TIME); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=TIME(:,1); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=TIME(:,1); vertical=TIME(:,1); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.3 0.8 0.3]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.4 0.9 0.1]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[0.3 0.7 0.1]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Time, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.8 0.2 0.6])

Page 11: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 11

ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.6 0.3 0.4]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.9 0.7 0.5]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[0.7 0.5 0.1]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.5 0.4 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism Time, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0.6 0.5 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.4 0.3 1]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.4 0.7 0.6]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[0.1 0.8 0.7]) set(h32(1),'linewidth',[0.5]) set(h32(2),'color',[0.5 0.2 0.3]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Time, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[1 0 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.9 0.1 0.3]) h41=figure(4) set(h41,'color',[0.6 0.7 0.2]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2) plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Page 12: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 12

Seism 5 : Near E. Coast of Honshu, Japan, 16 mai 1968

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului de pe Coasta de Est a Insulei Honshu din

Japonia, 16 mai 1968, pentru componentele nord-sud, est-vest şi vertical, pentru pasul de

timp 0.02.

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I clear all close all disp('Grafic cutremur Near E. Coast of Honshu, Japan ') load NEAR.ACC [n,m]=size(NEAR);

Page 13: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 13

timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=NEAR(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=NEAR(:,1); vertical=NEAR(:,3); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.8 0.3 0.3]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.1 0.8 0.5]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[1 0.3 0.8]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Near E. Coast of Honshu, Japan, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.1 0.2 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.6 0.8 1]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.3 0.7 0.2]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[1 0.5 0.5]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.5 0 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism Near E. Coast of Honshu, Japan, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0 0.5 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.45]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.4 0 0.9]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[0.1 0.75 0.7]) set(h32(1),'linewidth',[0.5]) set(h32(2),'color',[0.5 0.25 0.3]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Near E. Coast of Honshu, Japan, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0 0 0]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.95 0.1 0.75])

Page 14: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 14

h41=figure(4) set(h41,'color',[0.6 0.25 0.2]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2) plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Seism 6 : Lytle Creek, 12 septembrie 1970

1. Enunţul problemei

Să se traseze graficele înregistrării seismului din Kobe, 12 septembrie 1970, pentru

componentele nord-sud, est-vest şi vertical, pentru pasul de timp 0.02.

Page 15: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 15

2. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I clear all close all disp('Grafic cutremur Lytle Creek ') load LYTLE.ACC [n,m]=size(LYTLE); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; nordsud=LYTLE(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); estvest=LYTLE(:,1); vertical=LYTLE(:,3); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.8 0.8 0.8]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.2 0.2 0.2]) set(h12(1),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'color',[1 1 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[0.5]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Lytle Creek, nord-sud'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.7 0.6 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.6 0.4 1]) h21=figure(2) set(h21,'color',[0.3 1 1]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(timp,estvest,[0 timp(end)],[0,0]) set(h22(1),'color',[1 0.3 0.6]) set(h22(1),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'color',[0.5 0.2 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[0.5]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Seism Lytle Creek, est-vest'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[1 0.8 0.3]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.45]) h31=figure(3) set(h31,'color',[0.4 1 0.4]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(timp,vertical,[0 timp(end)],[0,0]) set(h32(1),'color',[0.7 0.7 0.7]) set(h32(1),'linewidth',[0.5])

Page 16: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 16

set(h32(2),'color',[0.9 0.6 0.8]) set(h32(2),'linewidth',[1]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Seism Lytle Creek, vertical'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.9 0.3 0.1]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.95 0.1 0.75]) h41=figure(4) set(h41,'color',[0.7 0.5 0.1]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(timp,nordsud) subplot(3,1,2) plot(timp,estvest) subplot(3,1,3) plot(timp,vertical)

3. Rezultate

Page 17: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 17

PROBLEMA NR. 3 - IMPULS

Structuri cu 1GDL – răspuns liber neamortizat la impuls – varianta 1

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber neamortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei.

2. Analiza problemei

Date de intrare:

1 , 1

1 ∙ ℎ

Page 18: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 18

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere neamortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 +𝑧0

𝜔sin(𝜔𝑡)

Page 19: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 19

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔𝑡 + 𝑧0 cos(𝜔𝑡)

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 − 𝜔𝑧0 sin 𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧(𝑡)

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

3. Programarea problemei

%Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1 GDL - raspuns liber neamortizat la impuls') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii(cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii(cm)='); hs=hs/100; m=input('masa structurii(kg)='); E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii(m)=') else bs=20; %latimea sectiunii(cm) bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii(cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa structurii(kg) E=2.1e6; %modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii(m) end %calculul caracteristicilor geometrice I=bs*hs^3/12; % momentul sectional de inertie(m^4)

Page 20: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 20

% calculul caracteristicilor elastice delta=h^3/3/E/I; % flexibilitatea (m/N) k=1/delta; %rigiditatea (N/m) % calculul caracteristicilor dinamice omega =sqrt(k/m); %pulsatia (frecventa circulara)(rad/s) T=2*pi/omega; % perioada proprie de vibratie(s) f=1/T; % frecventa proprie(Hz) %conditii initiale zp0=200; %viteza initiala (cm/s) zp0=zp0/100; % (m/s) z0=0 % se considera deplasarea initiala nula t=0:0.01:5; % intervalul de timp al raspunsului (s) z=((zp0*sin(omega*t))/omega+z0*cos(omega*t)); %raspunsul in deplasari (m) h11=figure(1); set(h11,'color',[0.8 1 0.3]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h12(1),'color',[1 0.6 0.4]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.5 0.3 0.7]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - deplasari'); set(h13,'fontname','times','fontsize',16') set(h13,'color',[0.3 0.6 1]) h14=xlabel('timp (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',20) set(h14,'color',[ 0.2 0.7 0.5]) h15=ylabel('deplasare (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',18) set(h15,'color',[ 0.9 0.5 0.6]) set(gca,'color',[0.8 0.5 0.6]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') zp=(zp0*cos(omega*t)-omega*z0*sin(omega*t)); %raspunsul in viteze (m) h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.8 0.3 0.3]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.4 0.5 0]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.5 0.6 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.6 0.9 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.4 0.9 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.5 0.3 0.9]) set(gca,'color',[0.4 0.4 0.4])

Page 21: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 21

%calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-((omega^2)*z); %raspunsul in acceleratii(m/s^2) h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.9 0.1 0.6]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.1 1 0.8]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 0.3 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.9 0.6 0.4]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.8 0.7 0.1]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.9 0.1 0.1]) set(gca,'color',[0.4 0.5 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[1 0.1 0.1]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.4 0.6 0.4]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.5 0.9 0.1]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.8 1 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.6 0.2 0.1]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20)

Page 22: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 22

set(h54,'color',[ 0.1 0.9 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.1 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.2 0.3]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.1 0.5 0.2]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0 0.7 0.1]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.3 1 0.1]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.3 0.9 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.9 0.3 0.1]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.5 0.1 0.5]); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.3 0.4 0.7]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.8 0.1 0.4]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.3 0.5 0.9]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.3 0.9 0.6]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.7 0.5 0.2]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.1 1 0.2]);

Page 23: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 23

set(gca,'color',[0.4 0.3 0.4]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.6 0 0.2]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.3 0.6 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.3 0.4 0.8]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.4 0.7 0.1]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.8 0.7 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.2 0.9 0.3]); set(gca,'color',[0.7 0.8 0.1]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold

4. Rezultate

Page 24: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 24

Structuri cu 1GDL – răspuns liber amortizat la impuls – varianta 1

1. Enunţul problemei

Page 25: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 25

Să se traseze grafice privind răspunsul liber amortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei.

2. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

1 , 1

1 ∙ ℎ

Page 26: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 26

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere amortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑐𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 2𝜈𝜔𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔 2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 − 𝜔 2𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

+ 𝜈2𝜔2 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧 𝑡 − 2𝜈𝜔𝑧

𝜔 = 𝜔 1 − 𝜈2 (pseudopulsaţia)

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

Page 27: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 27

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

3. Programarea problemei

%Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1 GDL - raspuns liber amortizat la impuls - varianta 1') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii(cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii(cm)='); hs=hs/100; m=input('masa structurii (kg)='); E=input('modulul de elasticitate (daN/cm^2)='); E=E*1e5; niu=input('procentul din amortizarea critica(%)='); niu=niu/100; h=input('inaltimea grinzii(m)=') else bs=20; %latimea sectiunii(cm) bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii(cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa structurii(kg) E=2.1e6; %modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; niu=5; %procentul din amortizarea critica(%) niu=niu/100; h=4; %inaltimea grinzii(m) end %calculul caracteristicilor geometrice I=bs*hs^3/12; % momentul sectional de inertie(m^4) % calculul caracteristicilor elastice delta=h^3/3/E/I; % flexibilitatea (m/N) k=1/delta; %rigiditatea (N/m) % calculul caracteristicilor dinamice omega =sqrt(k/m); %pulsatia (frecventa circulara)(rad/s) T=2*pi/omega; % perioada proprie de vibratie(s) f=1/T; % frecventa proprie(Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia (frecventa circulara)in regim amortizat(rad/s) Tb=T/sqrt(1-niu^2);% perioada proprie de vibratie in regim amortizat(s)

Page 28: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 28

fb=f*sqrt(1-niu^2); %frecventa in regim liber amortizat %raspunsul liber amortizat la impuls al structurii cu 1 gdl %conditii initiale %se considera deplasarea initiala nula, z0=0 zp0=200; %viteza initiala (cm/s) zp0=zp0/100; % (m/s) %raspunsul liber amortizat t=0:0.01:5; % intervalul de timp al raspunsului(s) z=(zp0/omegab*sin(omegab*t)).*exp(-niu*omega*t); %raspunsul in deplasari (m) inf=zp0/omegab*exp(-niu*omega*t); h11=figure(1); set(h11,'color',[0.1 0.4 0.3]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h12(1),'color',[0 1 1]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0.2 0.7]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - deplasari'); set(h13,'fontname','times','fontsize',16') set(h13,'color',[ 0.3 0.8 0.4]) h14=xlabel('timp (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',20) set(h14,'color',[ 0.7 0.5 0.5]) h15=ylabel('deplasare'); set(h15,'fontname','times','fontsize',18) set(h15,'color',[ 0.4 0.2 0.1]) set(gca,'color',[0.4 0.5 0.7]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') zp=zp0*cos(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)-niu*omega*z; %raspunsul in viteze (m) h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.2 0.8 0.9]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.4 0.9 0.1]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.7 0.2 0.2]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.8 0.7 0.1]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[1 0.1 0.8]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0 0 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.6 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp);

Page 29: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 29

h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-2*niu*omega*zp-(omega^2)*z; %raspunsul in acceleratii(m/s^2) h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.9 0 0.3]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0 0.6 1]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.2 0.7 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.6 0.9 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.4 0.9 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.1 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.4 0 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.2 0.1 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.7 0.7 0.2]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[1 1 0]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.9 0.4 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.4 0.9 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0 0.9 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18)

Page 30: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 30

set(h55,'color',[ 0.3 0.7 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.4 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.7 0.4 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.3 0.9 0.2]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.5 0.1 0.7]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.7 0.8 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.9 0.1 0.5]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.6 0.1 0.5]); set(gca,'color',[0.4 0.1 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.4 0.8 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.4 0.7 0.7]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.5 0.4 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.7 0.2 0.6]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.1 0.8 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma);

Page 31: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 31

[sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.5 0.5 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.3 0.6 0.6]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.5 0.3 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.7 0.4 0.1]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.8 0.6 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.2 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

4. Rezultate

Page 32: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 32

Structuri cu 1GDL – răspuns liber neamortizat la impuls – varianta 2

Page 33: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 33

1. Programarea problemei % masterand Maria Solonaru, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1 GDL - raspuns liber neamortizat - varianta 2') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; end %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratie(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) %raspunsul liber neamortizat la impuls al structurii cu 1GDL %conditii initiale H0=2e5; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;%viteza initiala (m/s) %raspunsul liber neamortizat t=0:0.01:5; %intervalul de timp al raspunsului z0=0; z=((zp0*sin(omega*t))/omega+z0*cos(omega*t));%raspunsul in deplasari h11=figure(1) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.9 0.1 0.8]) h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h12(1),'color',[0 1 0.5]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0.1 0.4]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - deplasari'); set(h13,'fontname','times','fontsize',16') set(h13,'color',[ 0.2 0.9 0.7]) h14=xlabel('timp (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',20)

Page 34: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 34

set(h14,'color',[ 0.4 0.2 0.1]) h15=ylabel('deplasare (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',18) set(h15,'color',[ 0.3 0.4 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.3 0.6]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') zp=(zp0*cos(omega*t)-omega*z0*sin(omega*t)); %raspunsul in viteze (m) h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.9 0.2 0.7]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.5 1 0.3]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.3 0.7 0.7]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.6 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',18) set(h24,'color',[ 0.8 0.2 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.7 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.4 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-((omega^2)*z); %raspunsul in acceleratii(m/s^2) h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.7 0.2 0.8]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.6 0.7 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.5 0.2 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.3 0.9 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.8 0.2 0.1]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0 0.5 0.1])

Page 35: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 35

set(gca,'color',[0.4 0.2 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.8 0.2 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.7 0.2 0.5]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.5 0.9 0]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.5 0 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.6 0.8 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.1 0.9 0]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.4 0.1 0.7]); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.8 0.3 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.9 0]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.2 0.1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.4 0.9 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)');

Page 36: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 36

set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.8 0.9 0.1]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.1 0.6 0.4]); set(gca,'color',[0.4 0.5 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.9 0.7 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.1 1 0.7]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.5 0.3 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.6 0.5 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.9 0.4 0.1]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.3 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.2 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.9 0.2 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.4 0.6 0.8]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.5 0.3 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.1 0.9 0]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.8 0.2 0.5]); h85=ylabel('tau');

Page 37: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 37

set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.4 0.8 0.1]); set(gca,'color',[0.7 0.6 0.9]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 38: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 38

Structuri cu 1GDL – răspuns liber amortizat la impuls – varianta 2

1. Programarea problemei % masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - raspuns liber amortizat - varianta 2') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)=');

Page 39: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 39

E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim liber amortizat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in regim liber amortizat fb=1/Tb; %raspunsul liber amortizat la impuls al structurii cu 1GDL %conditii initiale H0=2e5; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;%viteza initiala (m/s) %raspunsul liber amortizat t=0:0.1:5; %intervalul de timp al raspunsului z=(zp0/omegab*sin(omegab*t)).*exp(-niu*omega*t); %raspunsul in deplasari inf=zp0/omegab*exp(-niu*omega*t); h11=figure(1) set(h11,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.5 0.3 0.2]) h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0],'--',inf,-inf) set(gca,'color',[0.5 0.1 0.8]) set(h12(1),'color',[0.3 1 0.8]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0.2 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber amortizat la impuls deplasare'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.4 0.5 1]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.8 0 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.3 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.9 0.3 0.2]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z);

Page 40: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 40

h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(t(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(t(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=zp0*cos(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)-niu*omega*z; %raspunsul in viteze h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.1 0.9 0.3]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.1 0.7 0.9]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[1 1 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.9 0.2 0.1]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.4 0.7 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.2 0.5 0.6]) set(gca,'color',[0.9 0.5 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-2*niu*omega*zp-(omega^2)*z; %raspunsul in accelaratii h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.5 0.9 0.3]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.5 0.7 0.7]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 0.1 0.7]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.2 0.5 0.2]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.3 0.7 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.7 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.5 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))])

Page 41: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 41

set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.9 0.9 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.9 0.2 0.3]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.4 0.9 0.9]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.5 0.6 0.2]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.9 0.6 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.7 0.1 0.4]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.2 0.7 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.3 0.2]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.9 0.3 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.4 0.6 0]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.7 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.1 0.6 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.9 0.4 0.9]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.5 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului

Page 42: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 42

[Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.3 0.7 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.3 0.5 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.4 1 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.9 0.2 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.8 0.8 0.1]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 1 0.5 0.1]); set(gca,'color',[0.1 0 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.9 0.1 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.3 1]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.2 0 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.5 0.8 0.1]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 1 0.2 0.9]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.3 0.4 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.1 0]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))])

Page 43: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 43

set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 44: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 44

Structuri cu 1GDL – răspuns liber neamortizat la impuls – varianta 3

1. Programarea problemei % masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - Raspuns liber neamortizat la impuls - varianta 3') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s)

Page 45: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 45

T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) %raspunsul liber neamortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=10; % acceleratie seismica instantanee m/s^2 pt=0.01;% pasul de timp H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber neamortizat t=0:0.01:5; %intervalul de timp al raspunsului z0=0; z=((zp0*sin(omega*t))/omega+z0*cos(omega*t)); %raspunsul in deplasari h11=figure(1) set(h11,'name','masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') set(h11,'color',[0.1 0.5 0.2]) h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0],'--',inf,-inf) set(gca,'color',[0.9 0.3 0.5]) set(h12(1),'color',[0.8 0.2 0.6]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0.2 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber neamortizat la impuls - deplasari'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.5 1]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.8 1 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.3 0.6 0.5]) set(gca,'color',[0.8 0.2 0.8]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(t(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin+300),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(t(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=(zp0*cos(omega*t)-omega*z0*sin(omega*t)); %raspunsul in viteze (m) h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.9 0 0.3]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.4 0.9 0.9]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.4 0 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.2 0.2 0.9]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.4 0.2 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.7 0.5 0.1])

Page 46: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 46

set(gca,'color',[0.9 0 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-((omega^2)*z); %raspunsul in acceleratii(m/s^2) h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[1 0.2 0.6]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.4 0.7 1]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.9 0 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber neamortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.2 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.5 0.2 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.3 0.1 0.1]) set(gca,'color',[0.8 0.4 1]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[1 0.9 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.8 0.2 0.7]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.4 0.9 0.7]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.8 0.2 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.1 0.2 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)');

Page 47: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 47

set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.6 0.9 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.9 0.5 0.3]); set(gca,'color',[0.8 0.8 0.2]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.3 0.5 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.4 0.9 0.7]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.3 0.4 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.3 0.9 0.1]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.5 0.8 0.1]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.7 0.1 0.9]); set(gca,'color',[0.2 0.5 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.4 0.5 0.5]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.4 0.7 0.3]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.7 0.4 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.2 0.2 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.7 0.8 0.3]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18)

Page 48: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 48

set(h75,'color',[ 0.65 0.67 0.2]); set(gca,'color',[0.6 0.3 0.78]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.56 0.3 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.1 0.4 0.3]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.9 0.3 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.6 0.9 0.6]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.43 0.7 0.7]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.6 0.3 0.9]); set(gca,'color',[0.7 0.2 0.0]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 49: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 49

Structuri cu 1GDL – răspuns liber amortizat la impuls – varianta 3

1. Programarea problemei

Page 50: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 50

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - raspuns liber amortizat - varianta 3') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in regim amortizat fb=1/Tb; %raspunsul liber amortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=10; % acceleratie seismica instantanee m/s^2 pt=0.01;% pasul de timp H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber amortizat t=0:0.1:5; %intervalul de timp al raspunsului z=(zp0/omegab*sin(omegab*t)).*exp(-niu*omega*t); %raspunsul in deplasari inf=zp0/omegab*exp(-niu*omega*t); h11=figure(1) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') set(h11,'color',[0.4 0.6 0.2]) h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0],'--',inf,-inf) set(gca,'color',[0.2 0.2 0.8]) set(h12(1),'color',[0.4 0.7 0])

Page 51: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 51

set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber amortizat la impuls'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.1 0.7 0.1]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.3 0.6 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.5 0.3 0.8]) set(gca,'color',[0.8 0.6 0.3]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(t(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(t(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=zp0*cos(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)-niu*omega*z; %raspunsul in viteze h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.9 0.1 0.3]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.5 0.4 0.7]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.2 0 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.2 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.9 0.6 0.1]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.1 0.9 0.1]) set(gca,'color',[0 0.7 0.3]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-2*niu*omega*zp-(omega^2)*z; %raspunsul in accelaratii h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.0 0.5 1]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.9 0.5 0.1]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 0.5 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2])

Page 52: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 52

set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.2 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.3 0.2 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.4 0.9 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.2 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.1 0.3 0.9]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.7 0.2 0.3]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.3 0.5 0.3]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.1 0.4 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.1 0.2 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.1 0.9 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.2 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.1 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.7 0.3 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I');

Page 53: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 53

h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.4 0.4 0]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.1 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.5 0.9 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.4 0.9 0.1]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.9 0.4 0.1]); set(gca,'color',[0.3 1 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.3 0.5 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[1 0 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.8 0 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.4 0.8 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.3 0.8 0.1]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.8 0.0 0.1]); set(gca,'color',[0.2 0.23 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.3 0.5 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.3 0.5 0.6]); set(h82(1),'linewidth',[2]);

Page 54: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 54

set(h82(2),'color',[0.7 0.3 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.2 0.5 0.1]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.8 0.2 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.8 0.7 0.1]); set(gca,'color',[0.1 0.9 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 55: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 55

PROBLEMA NR. 4 – FENOMENUL DE REZONANŢĂ

Rezonanţă – caz particular

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind fenomenul de rezonanţă al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei.

2. Analiza problemei

În fizică, rezonanța este tendința unui sistem de a oscila cu amplitudine maximă la anumite

frecvențe, denumite frecvențe de rezonanță. La aceste frecvențe, chiar și forțe oscilante mici

pot produce amplitudini de vibrație mari, deoarece sistemul stochează energie oscilantă. Când

Page 56: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 56

atenuarea este mică, frecvența de rezonanță este aproximativ egală cu frecvența naturală a

sistemului, la care el vibrează liber.

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

1 , 1

1 ∙ ℎ

Page 57: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 57

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

3. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% masterand Solonaru Maria,RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1GDL -Rezonanta - varianta 1') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii (cm) bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia in regim neamortizat (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratie in regim neamortizat(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega/sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizat Tb=T*sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in regim amortizat fb=1/Tb; %generare valori pt teta

Page 58: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 58

teta=0:0.01*omega:3*omega; p=teta/omega; % raportul pulsatiilor miu=1./sqrt((1-p.^2).^2+4*niu^2*p.^2); %coef de amplificare dinamica [miumax,imax]=max(miu) %generare valori pt teta tetab=0:0.01*omegab:3*omegab; pb=tetab/omegab; % raportul pulsatiilor miub=1./sqrt((1-pb.^2).^2+4*niu^2*pb.^2); %coef de amplificare dinamica [miubmax,imax]=max(miub) h11=figure(1); set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') set(h11,'color',[0.1 0.1 0.8]) h12=plot(p,miu,[1 1],[0 miumax*1.2]); set(gca,'color',[0.7 0.3 0.2]) set(h12(1),'color',[0.4 0.8 0.1]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.9 0.9 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Rezonanta in regim liber neamortizat'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.4 0 1]) h14=xlabel('p(teta/omega) '); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.2 1 0.6]) h15=ylabel('factor de amplificare dinamica (miu)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.7 0.2 0.8]) set(gca,'color',[0.9 0 0.8]) h21=figure(2); set(h21,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') set(h21,'color',[0.2 0.4 0.8]) h22=plot(pb,miub,[1 1],[0 miubmax*1.2]); set(gca,'color',[0.9 0.2 0.8]) set(h22(1),'color',[1 0.4 0.6]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.6 0.6 0.8]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Rezonanta in regim liber amortizat'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0.8 0.5 1]) h24=xlabel('pb(tetab/omegab) '); set(h24,'fontname','times','fontsize',16) set(h24,'color',[0.5 1 0.6]) h25=ylabel('factor de amplificare dinamica (miub)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',16) set(h25,'color',[0.1 0.6 0.4]) set(gca,'color',[0.3 0.6 0.8])

4. Rezultate

Page 59: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 59

Rezonanţă – generalizare

1. Programarea problemei

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - Rezonanata - varianta 2 - generalizare') % date de intrare %generare valori pt p p=0:0.01:3; % raportul pulsatiilor %generare interval valori pt amortizare niu=[1 3 5 10 29]/100; ngr=length(niu); %generare culori culori=[0.5 0.8 0.8;0.5 0.6 0.5;0.5 0.5 0.4;0.5 0.8 0.9;0.5 0.8 0.2] h11=figure(1); set(h11,'name','masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') set(h11,'color',[0.2 0.2 0]) hold on for i=1:ngr miu=1./sqrt((1-p.^2).^2+4*niu(i)^2*p.^2); %coef de amplificare dinamica h12=plot(p,miu); set(gca,'color',[0.8 0.2 0.5]) set(h12(1),'color',culori(i,:)) set(h12(1),'linewidth',[2]) h16=text(2,max(miu)*0.5,['amortizare:',num2str(niu(i))]); end h13=title('Rezonanta-generalizare'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.7 0.3 1]) h14=xlabel('p(teta/omega) '); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.9 0.8 0.6]) h15=ylabel('factor de amplificare dinamica (miu)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.3 0.7 0.8]) set(gca,'color',[0.8 0.3 0.8]) ax=axis;

Page 60: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 60

ax(4)=5*max(miu) axis(ax) h17=text(2,ax(4)*0.9,['amortizare: ',num2str(0)]) hold off [miumax,imax]=max(miu);

2. Rezultate

PROBLEMA NR. 5 – RĂSPUNSUL SEISMIC AL UNEI STRCUTURI CU 1GDL

Răspuns seism Vrancea în regim liber neamortizat – varianta 1

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber neamortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului din Vrancea, 4 martie 1977.

2. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

Page 61: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 61

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere neamortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 +𝑧0

𝜔sin(𝜔𝑡)

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔𝑡 + 𝑧0 cos(𝜔𝑡)

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 − 𝜔𝑧0 sin 𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧(𝑡)

Page 62: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 62

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

3. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

% masterand Maria Solonaru, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns seism Vrancea in regim liber neamortizat varianta 1') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s)

Page 63: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 63

T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) load VRAN.ACC [n,m]=size(VRAN); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; estvest=VRAN(:,1); nordsud=VRAN(:,2); vertical=VRAN(:,3); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.8 0.1 0.8]) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.2 0.1 0.7]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.8 0.3 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.9 0.9 0.8]) h13=title('Seism Vrancea'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.5 0.5 1]) %raspunsul liber neamortizat la impuls seismic al structurii cu 1 gdl %conditii initiale upp=10; %acceleratie seismica instantanee (m/s^2) pt=0.01 %pasul de timp H0=upp*m*pt; % impuls initial (kg*m/s) zp0=H0/m; %viteza initiala (m/s) %raspunsul liber neamortizat t=0:0.01:5; % intervalul de timp al raspunsului(s) z0=0 z=((zp0*sin(omega*t))/omega+z0*cos(omega*t)); %raspunsul in deplasari (m) inf=zp0/omega; h21=figure(2); plot(t,z) set(h21,'color',[0.9 0.7 0.3]) set(h21,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[1 0.5 0]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.6 0.2 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat la impuls'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.2 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.5 0.2 0.5]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.9 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.6 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului

Page 64: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 64

[zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500]) zp=(zp0*cos(omega*t)-omega*z0*sin(omega*t)); %raspunsul in viteze h31=figure(3) plot(t,zp) set(h31,'color',[0.3 0.2 0.3]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[1 0.6 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 1 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.3 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.6 0.2 0.5]) h35=ylabel('viteza m/s'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.7 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') zpp=-((omega^2)*z); %raspunsul in accelaratii h41=figure(4) plot(t,zpp) set(h41,'color',[0.3 0.7 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h42=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h42(1),'color',[0.7 0.5 0]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.3 1 0.4]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',16') set(h43,'color',[ 0.6 0.2 0.7]) h44=xlabel('timpul (t)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',20) set(h44,'color',[ 0.8 0.2 0.5]) h45=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h45,'fontname','times','fontsize',18) set(h45,'color',[ 0.4 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.9 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))])

Page 65: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 65

set(h46,'fontweight','bold') h47=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.7 0.3 0.9]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(t,z) subplot(4,1,3) plot(t,zp) subplot(4,1,4) plot(t,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h61,'color',[0.3 0.4 0.9]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.4 0.7 0.8]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.6 0.6 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.8 0.2 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.9 0.9 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.6 0.3 0.1]); set(gca,'color',[0.7 0.9 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h71,'color',[0.1 0.9 1]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[0.3 1 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.9 1 0.2]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.8 0.8 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.0 0.7 0.4]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18)

Page 66: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 66

set(h75,'color',[ 0.3 0.7 0.5]); set(gca,'color',[0.9 0.3 0.7]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h81,'color',[0.9 0.3 0.5]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0.6 0.5 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.8 0.5 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.3 0.2 0.6]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.5 0.6 0.23]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.98 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.98 0.7 0.43]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h91,'color',[0.4 0.7 0.23]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h92(1),'color',[0.65 0.3 0]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.9 1 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.4 0.9 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.3 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.2 0.7 0.8]); set(gca,'color',[0.9 0.23 0.7]); %calculul minimului si maximului

Page 67: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 67

[taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

4. Rezultate

Page 68: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 68

Page 69: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 69

Răspuns seism Vrancea în regim liber amortizat – varianta 1

1. Programarea problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber amortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului din Vrancea, 4 martie 1977.

2. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

1 , 1

1 ∙ ℎ

Page 70: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 70

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere amortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑐𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 2𝜈𝜔𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔 2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 − 𝜔 2𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

+ 𝜈2𝜔2 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧 𝑡 − 2𝜈𝜔𝑧

𝜔 = 𝜔 1 − 𝜈2 (pseudopulsaţia)

Page 71: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 71

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

3. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns seism Vrancea in regim liber amortizat-varianta1') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s)

Page 72: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 72

f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in regim amortizat fb=1/Tb; load VRAN.ACC [n,m]=size(VRAN); timp=0:0.02:(n-1)*0.02; estvest=VRAN(:,1); nordsud=VRAN(:,2); vertical=VRAN(:,3); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.8 0.2 0.8]) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.3 0.4 0]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.9 0.6 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.3 0.5 0.8]) h13=title('Seism Vrancea'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.3 0.8 1]) %raspunsul liber amortizat la impuls seismic al structurii cu 1 gdl %conditii initiale upp=10; %acceleratie seismica instantanee (m/s^2) pt=0.01 %pasul de timp H0=upp*m*pt; % impuls initial (kg*m/s) zp0=H0/m; %viteza initiala (m/s) %raspunsul liber si amortizat t=0:0.1:5; % intervalul de timp al raspunsului(s) z=(zp0/omegab*sin(omegab*t)).*exp(-niu*omega*t); %raspunsul in deplasari (m) inf=zp0/omegab*exp(-niu*omega*t); h21=figure(2); set(h21,'color',[0.2 0.2 0.3]) set(h21,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[1 0.6 0.6]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.98 0.4 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat la impuls'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.3 0.2 0.23]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.78 0.5 0.23]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.54 0.6 0.1]) set(gca,'color',[0.2 0.90 0.6]) %calculul minimului si maximului

Page 73: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 73

[zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500]) zp=zp0*cos(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)-niu*omega*z; %raspunsul in viteze h31=figure(3) plot(t,zp) set(h31,'color',[0.9 0.43 0.234]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.23 0.54 0.9]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 0.43 0.23]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.6 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.8 0.2 0.5]) h35=ylabel('viteza m/s'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.7 0.23 0.1]) set(gca,'color',[0.23 0.23 0.7]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(t(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') zpp=-2*niu*omega*zp-(omega^2)*z; %raspunsul in accelaratii h41=figure(4) plot(t,zpp) set(h41,'color',[0.9 0.243 0.43]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h42=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h42(1),'color',[0 0.43 0.43]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.23 0.54 0.243]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspunsul liber amortizat la impuls - acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',16') set(h43,'color',[ 0.23 0.90 0.7]) h44=xlabel('timpul (t)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',20) set(h44,'color',[ 0.54 0.2 0.5]) h45=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h45,'fontname','times','fontsize',18) set(h45,'color',[ 0.98 0.6 0.1]) set(gca,'color',[0.23 0.068 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(t(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))])

Page 74: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 74

set(h46,'fontweight','bold') h47=text(t(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.23 0.43 0.8]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(t,z) subplot(4,1,3) plot(t,zp) subplot(4,1,4) plot(t,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h61,'color',[0.98 0.24 0.5]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.5 0.5 0.54]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.43 0.6 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.8 0.43 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.78 0.54 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.54 0.90 0.1]); set(gca,'color',[0.35 0.78 0.2]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h71,'color',[0.178 0.23 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.43 0.23]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.43 0 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.90 0.65 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.2 0.67 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18)

Page 75: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 75

set(h75,'color',[ 0.64 0.1 0.68]); set(gca,'color',[0.4 0.8 0.9]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h81,'color',[0.3 0.54 0.9]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[0 0.54 0.54]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.78 1 0.23]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.243 0.234 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.53 0.789 0.9785]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.243 0.64 0.9]); set(gca,'color',[0.685 0.56 0.978]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h91,'color',[0.9432 0.4355 0.54]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h92(1),'color',[0.1 0.65 0.54]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.7 0.54 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.5 0.243 0.243]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.6 0.9 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.4 0.54 0.1]); set(gca,'color',[0.943 0.234 0.6]); %calculul minimului si maximului

Page 76: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 76

[taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

4. Rezultate

Page 77: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 77

Page 78: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 78

Răspuns seism Vrancea în regim liber neamortizat – varianta 2

1. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns seism Vrancea liber neamortizat varianta 2') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) load VRAN.ACC [n,m]=size(VRAN); pt=0.02;% pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt; nordsud=VRAN(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.8 0.2 0.8]) set(h11,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, anI') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[1 0.3 0.3]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.78 0.43 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2])

Page 79: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 79

set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Vrancea'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.43 0.243 1]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.789 0.53 0.8]) % iteratii pentru toti pasii de timp tau z=zeros(1,n); zp=zeros(1,n); zpp=zeros(1,n); for i=1:n tau=timp(i); %raspunsul liber neamortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=nordsud(i); % acceleratie seismica instantanee m/s^2 H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber neamortizat t=tau:pt:timp(end); %intervalul de timp al raspunsului ztau=(zp0*sin(omega*(t-tau))/omega); %raspunsul in deplasari z(i:n)=z(i:n)+ztau; zptau=(zp0*cos(omega*(t-tau))); %raspunsul in viteze zp(i:n)=zp(i:n)+zptau; zpptau=(-(omega^2)*ztau); %raspunsul in accelaratii zpp(i:n)=zpp(i:n)+zpptau; end z=-z; h21=figure(2); plot(timp,z) set(h21,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h21,'color',[0.97 0.43 0.8]) h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.34 0.243 0.8]) set(h22(1),'color',[0.23 0.67 0.43]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.8 0.2 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspuns seismic liber neamortizat-deplasari'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0.23 0.67 1]) h24=xlabel('timpul (s)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',16) set(h24,'color',[0.8 1 0.6]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',16) set(h25,'color',[0.90 0.3 0.8]) set(gca,'color',[0.2 0.67 0.8]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(timp(imin+300),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500])

Page 80: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 80

zp=-zp; h31=figure(3); plot(timp,zp) set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0.78 0.23 0.23]) h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.76 0.23 0.23]) set(h32(1),'color',[0.43 0.4 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.8 0.23 0.23]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns seismic liber neamortizat-viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[1 0.43 0]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0 1 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.23 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.78 0 0.8]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin+300),0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=-zpp; h41=figure(4); plot(timp,zpp) set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0 0.8 0.23]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.1 0.23 0.8]) set(h42(1),'color',[1 0.2 0.4]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.98 0.6 0.23]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns seismic liber neamortizat-acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18) set(h43,'color',[0.3 0.5 1]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16) set(h44,'color',[0.8 1 0.6]) h45=ylabel('acceleratie (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.98 0.23 0.23]) set(gca,'color',[0.67 0.2 0.8]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin+300),0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500])

Page 81: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 81

h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.23 0 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.67 0.23 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.8 0.23]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.9 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.6 0.23 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.27 0.65 0.78]); set(gca,'color',[0.653 0.8 0.65]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),'pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.11 0.78 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.54 0.23]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.78 0.43 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0 0.2 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',18) set(h74,'color',[ 0.54 0.43 0.43]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.1 0.78 0.1]); set(gca,'color',[0.23 0.23 0.6]); %calculul minimului si maximului

Page 82: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 82

[Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.23 0.43 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.7 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.2 0.4 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.1 0.54 0.1]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.3 0.1 0.9]); set(gca,'color',[0.9 0.3 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0.7 0.88 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[0.43 0.4 0]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.2 1 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.1 0.7 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.3 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.1 0.8 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau);

Page 83: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 83

h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 84: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 84

Page 85: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 85

Răspuns seism Vrancea în regim liber amortizat – varianta 2

1. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - raspuns seism Vrancea in regim liber amortizat-varianta 2') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in reg amortizat fb=1/Tb; load VRAN.ACC [n,m]=size(VRAN); pt=0.02;% pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt; nordsud=VRAN(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.2 0.3 0.8]) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[0.43 0.54 0.78])

Page 86: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 86

set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.78 0.9 0.234]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Vrancea'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.9 0.54 0.23]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.7 0.43 0.43]) % iteratii pentru toti pasii de timp tau z=zeros(1,n); zp=zeros(1,n); zpp=zeros(1,n); for i=1:n tau=timp(i); %raspunsul liber amortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=nordsud(i); % acceleratie seismica instantanee m/s^2 H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber amortizat t=tau:pt:timp(end); %intervalul de timp al raspunsului ztau=(zp0/omegab*sin(omegab*(t-tau))).*exp(-niu*omega*(t-tau)); %raspunsul in deplasari z(i:n)=z(i:n)+ztau; zptau=zp0*cos(omegab*(t-tau)).*exp(-niu*omega*(t-tau))-niu*omega*ztau; %raspunsul in viteze zp(i:n)=zp(i:n)+zptau; zpptau=-2*niu*omega*zptau-(omega^2)*ztau; %raspunsul in accelaratii zpp(i:n)=zpp(i:n)+zpptau; end z=-z; h21=figure(2); plot(timp,z) set(h21,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h21,'color',[0.98 0.65 0.54]) h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.90 0.23 0.43]) set(h22(1),'color',[0.23 0.54 0.2]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[1 0.54 1]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspuns seismic liber amortizat-deplasari'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0.43 0.43 1]) h24=xlabel('timpul (s)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',16) set(h24,'color',[0.8 0 0.6]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',16) set(h25,'color',[0.2 0.7 0.28]) set(gca,'color',[0.98 0.2 0.2]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold')

Page 87: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 87

h27=text(timp(imin+300),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500]) zp=-zp; h31=figure(3); plot(timp,zp) set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0.6 0.2 0.1]) h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.2 0.3 0.8]) set(h32(1),'color',[0.43 0.4 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0 0.67 0.54]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns seismic liber amortizat-viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.3 0.23 1]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0.432 1 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.43 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.9 0.43 0.8]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin+300),0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=-zpp; h41=figure(4); plot(timp,zpp) set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0.9 0.23 0.2]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.8 0.1 0.1]) set(h42(1),'color',[0.43 0.67 0.2]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.8 0.23 0.67]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns seismic liber amortizat-acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18) set(h43,'color',[0.23 0.43 0.43]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16) set(h44,'color',[0.43 0.3 0.6]) h45=ylabel('acceleratie (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.43 0.67 0.78]) set(gca,'color',[0.9 0.43 0.43]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold')

Page 88: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 88

h47=text(timp(imin+300),0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500]) h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.1 0.67 0]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.9 0 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[0.54 0.3 0]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.01 0.43 0.6]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.54 0.2 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.65 0.65 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.43 0.90 0.1]); set(gca,'color',[0.09 0.8 0.67]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin+300),0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.19 0.43 0.9]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[0.54 0.5 0.67]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.8 0.43 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.2 0.8 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.3 0.9 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18)

Page 89: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 89

set(h75,'color',[ 0.2 0.8 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.9 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.7 0.77 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.4 0.8]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.2 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.43 0.78 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.16 0.19 0.7]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.1 0.98 0.685]); set(gca,'color',[0.9657 0.6 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0.99 0.80 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[1 0.54 0.43]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[1 0.4 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.23 0.98 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.67 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.98 0.65 0.1]); set(gca,'color',[0.78 0.9 0.6]);

Page 90: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 90

%calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 91: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 91

Page 92: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 92

Răspuns seism Lytle Creek în regim liber amortizat

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber neamortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului din Lytle Creek, 12 septembrie 1970.

2. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - raspuns seism Lytle Creek in regim liber amortizat') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in reg amortizat

Page 93: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 93

fb=1/Tb; load LYTLE.ACC [n,m]=size(LYTLE); pt=0.2;% pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt; nordsud=LYTLE(:,1); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.67 0.1 0.8]) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[1 0.43 0.23]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.98 0.43 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Lytle Creek'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.43 0.7 1]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.75 0.2 0.8]) % iteratii pentru toti pasii de timp tau z=zeros(1,n); zp=zeros(1,n); zpp=zeros(1,n); for i=1:n tau=timp(i); %raspunsul liber amortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=nordsud(i); % acceleratie seismica instantanee m/s^2 H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber amortizat t=tau:pt:timp(end); %intervalul de timp al raspunsului ztau=(zp0/omegab*sin(omegab*(t-tau))).*exp(-niu*omega*(t-tau)); %raspunsul in deplasari z(i:n)=z(i:n)+ztau; zptau=zp0*cos(omegab*(t-tau)).*exp(-niu*omega*(t-tau))-niu*omega*ztau; %raspunsul in viteze zp(i:n)=zp(i:n)+zptau; zpptau=-2*niu*omega*zptau-(omega^2)*ztau; %raspunsul in accelaratii zpp(i:n)=zpp(i:n)+zpptau; end z=-z; h21=figure(2); plot(timp,z) set(h21,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h21,'color',[0.1 0.45 0.8]) h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.54 0 0.65]) set(h22(1),'color',[0.32 0.23 0.43]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.7 0.23 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspuns seismic liber amortizat-deplasari'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18)

Page 94: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 94

set(h23,'color',[0.3 0.5 1]) h24=xlabel('timpul (s)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',16) set(h24,'color',[0.4 0.3 0.6]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',16) set(h25,'color',[0.9 0.1 0.8]) set(gca,'color',[0.3 1 0.8]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(timp(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500]) zp=-zp; h31=figure(3); plot(timp,zp) set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0.2 0.2 0.8]) h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.7 0.2 0.8]) set(h32(1),'color',[1 0.6 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.2 1 0.2]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns seismic liber amortizat-viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.54 0.2 0.76]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0.87 1 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.23 0.23 0.8]) set(gca,'color',[0.78 0.54 0.8]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=-zpp; h41=figure(4); plot(timp,zpp) set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0.3 0.8 0.8]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[1 0.67 0.8]) set(h42(1),'color',[1 0.6 0.67]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.98 0.54 0.78]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns seismic liber amortizat-acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18)

Page 95: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 95

set(h43,'color',[0.4 0.67 1]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16) set(h44,'color',[0.23 1 0.6]) h45=ylabel('acceleratie (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.67 0.98 0.8]) set(gca,'color',[0.23 0.43 0.8]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500]) h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.98 0.23 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.23 0.43 0.23]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[0.43 0.78 0.98]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.2 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.6 0.98 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.4 0.54 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.23 0.678 0.78]); set(gca,'color',[0.90 0.43 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.1 0.65 0.78]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf);

Page 96: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 96

set(h72(1),'color',[0.4 0.67 0.54]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.78 1 1]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.23 0.67 0.98]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.23 0.54 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.78 0.65 0.82]); set(gca,'color',[0.8 0.7 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0 0.7 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[0.54 0.65 0.2]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.1 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.98 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.67 0.67 0.90]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.43 0.98 0.1]); set(gca,'color',[0.98 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0.67 0.3 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[0.3 0.4 0.1]); set(h92(1),'linewidth',[2]);

Page 97: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 97

set(h92(2),'color',[0.2 0.5 0.8]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.8 0.3 0.9]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.65 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.98 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.43 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

3. Rezultate

Page 98: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 98

Page 99: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 99

Răspuns seism Near E. Coast of Honshu, Japan în regim liber amortizat

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber neamortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului Honshu, Japonia.

2. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - raspuns seism Near E. Coast of Honshu, Japan in regim liber amortizat') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) end %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in reg amortizat fb=1/Tb; load NEAR.ACC [n,m]=size(NEAR);

Page 100: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 100

pt=0.02;% pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt; nordsud=NEAR(:,2); [y1max,i1max]=max(nordsud); [y1min,i1min]=min(nordsud); h11=figure(1) set(h11,'color',[0.7 0.43 0.8]) set(h11,'name','Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0,0]) set(h12(1),'color',[1 0.43 0.23]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.23 0.6 0.98]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Seism Near E. Coast of Honshu, Japan'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.23 0.978 0.5]) ax=axis; ax(2)=timp(end); ax(3)=y1min*1.1; ax(4)=y1max*1.1; axis(ax); set(gca,'color',[0.7 0.54 0.23]) % iteratii pentru toti pasii de timp tau z=zeros(1,n); zp=zeros(1,n); zpp=zeros(1,n); for i=1:n tau=timp(i); %raspunsul liber amortizat la impuls seismic al structurii cu 1GDL %conditii initiale upp=nordsud(i); % acceleratie seismica instantanee m/s^2 H0=upp*m*pt; % kg*m/s impuls initial zp0=H0/m;% viteza initiala (m/s) %raspunsul liber amortizat t=tau:pt:timp(end); %intervalul de timp al raspunsului ztau=(zp0/omegab*sin(omegab*(t-tau))).*exp(-niu*omega*(t-tau)); %raspunsul in deplasari z(i:n)=z(i:n)+ztau; zptau=zp0*cos(omegab*(t-tau)).*exp(-niu*omega*(t-tau))-niu*omega*ztau; %raspunsul in viteze zp(i:n)=zp(i:n)+zptau; zpptau=-2*niu*omega*zptau-(omega^2)*ztau; %raspunsul in accelaratii zpp(i:n)=zpp(i:n)+zpptau; end z=-z; h21=figure(2); plot(timp,z) set(h21,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h21,'color',[0.98 0.23 0.2]) h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.21 0.3 0.8]) set(h22(1),'color',[0.54 0.4 0.67]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.78 0.978 0.5]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspuns seismic liber amortizat-deplasari'); set(h23,'fontname','times','fontsize',18) set(h23,'color',[0 0.968 1]) h24=xlabel('timpul (s)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',16)

Page 101: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 101

set(h24,'color',[0.98 0 0.6]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',16) set(h25,'color',[0.2 0.54 0.8]) set(gca,'color',[0.76 0.98 0.21]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(timp(imin)*1.10,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') set(h21,'Position',[150 50 600 500]) zp=-zp; h31=figure(3); plot(timp,zp) set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0.234 0.23 0.8]) h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.78 0.54 0.8]) set(h32(1),'color',[0.65 0.6 0.54]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.2 0.78 0.5]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns seismic liber amortizat-viteze'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.43 0.988 1]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0.785 1 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.432 0.6 0.43]) set(gca,'color',[0.98 0.24 0.78]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin)*1.10,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=-zpp; h41=figure(4); plot(timp,zpp) set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0.98 0.43 0.8]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.21 0.23 0.8]) set(h42(1),'color',[1 0.54 0]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.5 0.23 0]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns seismic liber amortizat-acceleratii'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18) set(h43,'color',[1 0.785 1]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16)

Page 102: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 102

set(h44,'color',[0.3 1 0.6]) h45=ylabel('acceleratie (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.67 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.2 0.78 0.2]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin)*1.10,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500]) h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.1 0.23 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.8 0.54 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.54 0.4]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.90 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.23 0.65 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.8 0.98 0]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.90 0.67 0.23]); set(gca,'color',[0.65 0.78 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.43 0.78 0.98]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.65 0.67]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.78 0.43 0.4]);

Page 103: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 103

set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.23 0.78 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.98 0.78 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.134 0.67 0.1]); set(gca,'color',[0.67 0.785 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.98 0.2 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[1 0 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.5 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.1 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.3 0.8 0.1]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.78 0.787 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.65 0.65]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0.32 0.54 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[0 0.78 0.4]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.2 0.43 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--');

Page 104: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 104

h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.8 0.78 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.9 0.43 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.43 0.8 0.1]); set(gca,'color',[0.90 0 0.2]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

3. Rezultate

Page 105: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 105

Page 106: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 106

PROBLEMA NR. 6

Calculul structurilor cu 1 GDL în regim liber neamortizat

1. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

1 , 1

1 ∙ ℎ

Page 107: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 107

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere neamortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0 care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 +𝑧0

𝜔sin(𝜔𝑡)

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔𝑡 + 𝑧0 cos(𝜔𝑡)

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 − 𝜔𝑧0 sin 𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧(𝑡)

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

Page 108: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 108

2. Programarea problemei

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL -raspuns liber neamortizat') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; end %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamica omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) %raspunsul liber al structurii cu 1GDL %conditii initiale z0=5; %deplasarea initiala (cm) z0=z0/100; % m zp0=2000;%viteza initiala (cm/s) zp0=zp0/100; %m/s t=0:0.01:5; %intervalul de timp al raspunsului mt=t(end); z=z0*cos(omega*t)+(zp0*sin(omega*t))/omega; %raspunsul in deplasari h11=figure(1); set(h11,'color',[0.8 0.234 0.23]) h12=plot(t,z,[0 mt],[0 0]); set(h12(1),'color',[0.54 0.65 0.43]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.2 0.23 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber neamortizat in deplasari'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0 0.43 1]) h14=xlabel('timpul (s)');

Page 109: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 109

set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.43 0 0.6]) h15=ylabel('deplasare (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.2 0.785 0.8]) set(gca,'color',[0 0.543 0.98]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*0.8,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*0.8,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') zp=-omega*z0*sin(omega*t)+zp0*cos(omega*t) %raspunsul in viteze h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.98 0.5 0.3]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.4 0.43 0.23]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.98 0.54 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber neamortizat in viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.6 0.29 0.43]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.98 0.2 0.785]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.43 0.542 0.431]) set(gca,'color',[0.21 0.78 0.65]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*0.8,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*0.8,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-(omega^2)*z; %raspunsul in accelaratii h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.968 0.43 0.3]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.4 0.5 0.54]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.98 1 0]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber neamortizat in acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0 0.65 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.67 0.2 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18)

Page 110: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 110

set(h35,'color',[ 0.98 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.2 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*0.8,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*0.8,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.78 0.43 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.33 0.43 0.3]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[1 0.43 0.2]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.8 1 0.2]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.4 0.2 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.78 0.8 0.23]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.65 0.65 0.23]); set(gca,'color',[0.908 0.78 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.11 0.67 0.67]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[0.54 0.67 0.67]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.908 1 0.43]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16')

Page 111: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 111

set(h63,'color',[ 0.54 0.8 0.98]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.78 0.89 0.98]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.98 0.54 0.90]); set(gca,'color',[0.90 0.90 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.23 0.790 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.78 0.3]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.23 1 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.90 0.2 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.43 0.897 0.1]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.67 0.78 0.1]); set(gca,'color',[0.43 0.0 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.4354 0.658 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.54 0.23]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.5 0.23 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16')

Page 112: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 112

set(h83,'color',[ 0.5 0.43 0.9]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.9 0.2 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.66 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.234 0.23 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

3. Rezultate

Page 113: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 113

Calculul structurilor cu 1 GDL în regim liber amortizat

1. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

Page 114: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 114

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere amortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑐𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 0

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 + 2𝜈𝜔𝑧 𝑡 + 𝜔2𝑧 𝑡 = 0

Condiţii iniţiale: 𝑧 0 = 𝑧0 , 𝑧 0 = 𝑧0

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

Page 115: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 115

𝑧 𝑡 = −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜔 2𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 − 𝜔 2𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

− 𝜈𝜔 −𝜔 𝑧0 ∙ 𝑠𝑖𝑛 𝜔 𝑡 + 𝜔 𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔cos(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡

+ 𝜈2𝜔2 𝑧0 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜔 𝑡 +𝑧0 + 𝜈𝜔𝑧0

𝜔sin(𝜔 𝑡) 𝑒−𝜈𝜔𝑡 = −𝜔2𝑧 𝑡 − 2𝜈𝜔𝑧

𝜔 = 𝜔 1 − 𝜈2 (pseudopulsaţia)

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

2. Programarea problemei

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL- raspuns liber amortizat') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)=');

Page 116: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 116

else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; end %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega*sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizat Tb=T/sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in regim amortizat fb=1/Tb; %raspunsul liber amortizat al structurii cu 1GDL %conditii initiale z0=5; %deplasarea initiala (cm) z0=z0/100; % m zp0=200;%viteza initiala (cm/s) zp0=zp0/100; %m/s %raspunsul liber amortizat t=0:0.01:5; %intervalul de timp al raspunsului z=(z0*cos(omegab*t)+((zp0+niu*omega*z0)/omegab)*sin(omegab*t)).*exp(-niu*omega*t); %raspunsul in deplasari h11=figure(1) set(h11,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.78 0.23 0.243]) inf=sqrt(z0^2+((zp0+niu*omega*z0)/omegab)^2).*exp(-niu*omega*t); h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0],'--',inf,-inf) set(gca,'color',[0.67 0.23 0.67]) set(h12(1),'color',[0.43 0.5 0.4]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.78 0.2 0.789]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber amortizat'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.3 0.78 0]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.67 1 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.54 0.6 0.78]) set(gca,'color',[0.2 0.78 0.98]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z);

Page 117: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 117

[zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(t(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(t(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=(-omegab*z0*sin(omegab*t)+zp0*cos(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)-(niu*omega*(zp0+niu*omega*z0)/omegab)*sin(omegab*t).*exp(-niu*omega*t)); %raspunsul in viteze h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.98 0.4 0.43]) set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[1 0.54 0.56]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.3 1 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat in viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.4 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.1 0.9 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.6 0.5 0.9]) set(gca,'color',[0.2 0.8 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*0.8,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*0.8,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-2*niu*omega*zp-omega^2*z; %raspunsul in accelaratii h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.9 0 0.3]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[0.3 0.1 0]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.75 1 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat in acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.2 0.34 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.67 0.2 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.7 0 0.1]) set(gca,'color',[0.2 0.1 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*0.8,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))])

Page 118: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 118

set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*0.8,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.9 0 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3) plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0.33 0.7 0.3]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[1 0.78 0.3]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.98 0.54 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 0.43 0.2 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.54 0.98 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.98 0.78 0.1]); set(gca,'color',[1 0.98 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.11 0.7 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.67 0.7]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.5 0.54 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.43 0.98 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.234 0.43 0.87]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18)

Page 119: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 119

set(h65,'color',[ 0.65 0.78 0.90]); set(gca,'color',[0.23 0.65 0.9]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.43 0.77 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.653 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0 0.54 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.43 0.655 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.787 0.8 0.78]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.54 0.98 0.1]); set(gca,'color',[0.1 0.9 0.78]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0 0.788 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.65 0.54]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.78 0.65 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.43 0.65 0.21]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.21 0.2 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18)

Page 120: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 120

set(h85,'color',[ 0.98 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.23 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

3. Rezultate

Page 121: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 121

Calculul structurilor cu 1 GDL în regim forţat amortizat

1. Analiza problemei

Date de intrare:

bs – lăţimea secţiunii;

hs – înălţimea secţiunii;

m – masa structurii;

E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului;

h – înălţimea grinzii;

Page 122: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 122

În cadrul programului efectuat se vor calcula caracteristici geometrice şi dinamice ale

structurii cu un grad de libertate dinamic.

I – momentul de inerţie al secţiunii

𝐼 =𝑏𝑠 ∙ ℎ 𝑠

3

12 𝑚4

𝛿 – flexibilitatea

𝛿 =1

𝐸𝐼∙ℎ∙ ℎ2

2

2

3=

ℎ3

3𝐸𝐼

k – rigiditatea

𝑘 = 1/𝛿

ω – pulsaţia

𝜔 = 𝑘

𝑚

T – perioada proprie de vibraţie

𝑇 =2𝜋

𝜔

f – frecvenţa

𝑓 =1

𝑇

În cazul vibraţiilor libere amortizate se foloseşte ecuaţia diferenţială:

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑐𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 𝐹0𝑠𝑖𝑛θt

Soluţiile ecuaţiei diferenţiale:

𝑧 𝑡 = 𝜇𝛿𝐹0𝑠𝑖𝑛𝜃𝑡

z(t) – reprezintă deplasarea la momentul t

𝑧 𝑡 = 𝜇𝛿𝐹0𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃𝑡

𝑧 𝑡 - reprezintă viteza la momentul t

𝑧 𝑡 = −𝜇𝛿𝐹0𝜃2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑡 = −𝜃2𝑧(𝑡)

𝑧 𝑡 – reprezintă acceleraţia la mometul t

θ – pulsaţia forţei perturbatoare armonice

𝑝 =𝜃

𝜔

Page 123: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 123

𝜇 =1

(1 − 𝑝2)2 + 4𝜈2𝑝2

μ – factor de amplificare dinamică, care ţine cont de amortizare

F0 sinθt – forţa perturbatoare

În calculul forţei tăietoare, momentului încovoietor, efortului normal şi efortului tangenţial s-

au folosit următoarele formule:

𝑉 = 𝑚 ∙ 𝑧 (t)

𝑀 = 𝑉 ∙ ℎ

𝜎 =𝑀

𝐼·ℎ𝑠

2

𝜏 =𝑉 ℎ𝑠4∙𝐴2

𝐼 ∙ 𝑏𝑠

2. Programarea problemei

% Masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns fortat') % date de intrare int=0; %daca int=1 se lucreaza interactiv if int==1 bs=input('latimea sectiunii (cm)='); bs=bs/100; hs=input('inaltimea sectiunii (cm)='); hs=hs/100; m=input('masa (kg)='); niu=input('procentul din amortizarea critica (%)='); niu=niu/100; E=input('modulul de elasticitate(daN/cm^2)='); E=E*1e5; h=input('inaltimea grinzii (m)='); teta=input('pulsatia fortei perturbatoare armonice (rad/s) =') F0=input('amplitudinea fortei perturbatoare armonice (KN)=') F0=F0*1000; else bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) teta=8; %pulsatia fortei perturbatoare armonice (rad/s)

Page 124: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 124

F0=3e6; %amplitudinea fortei perturbatoare armonice (KN) %calculul caracteristicilor gveometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; end %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega/sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizat Tb=T*sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in reg amortizat fb=1/Tb; %raspunsul fortat amortizat al structurii cu 1GDL %conditii initiale z0=5; %deplasarea initiala (cm) z0=z0/100; % m zp0=200;%viteza initiala (cm/s) zp0=zp0/100; %m/s %raspunsul fortat amortizat t=0:0.01:5; %intervalul de timp al raspunsului (s) p=teta/omega; % raportul pulsatiilor miu=1/sqrt((1-p^2)^2+4*niu^2*p^2); %coef de amplificare dinamica z=miu*F0*delta*sin(teta*t); %raspunsul in deplasari h11=figure(1) set(h11,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.1 0.3 0.8]) inf=sqrt(miu*F0*delta); h12=plot(t,z,[0 t(end)],[0 0],'--') set(gca,'color',[0.32 0.78 0.8]) set(h12(1),'color',[1 0.65 0.54]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.43 0.23 0.2]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns amortizat fortat'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0.43 0.5 0.87]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.43 0.2 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.23 0.6 0.8]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(t(imax)*0.8,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(t(imin)*0.8,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(gca,'color',[0.78 0.65 0.8]) zp=teta*miu*F0*delta*cos(teta*t); %raspunsul in viteze (m) h21=figure(2) plot(t,zp) set(h21,'color',[0.978 0.98 0.3])

Page 125: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 125

set(h21,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h22=plot(t,zp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h22(1),'color',[0.3 0.54 0.4]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.98 0 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul liber amortizat in viteze'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.653 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.67 0.2 0.5]) h25=ylabel('viteza m/s'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.23 0.5 0.65]) set(gca,'color',[0.1 0.65 0.988]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h26=text(t(imax)*0.8,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(zp(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(t(imin)*0.8,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(zp(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zpp=-(teta^2)*z; %raspunsul in accelaratii (m/s^2) h31=figure(3) plot(t,zpp) set(h31,'color',[0.908 0.648 0.41]) set(h31,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') h32=plot(t,zpp,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h32(1),'color',[1 0.43 0.23]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.231 0.54 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul liber amortizat in acceleratii'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.231 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.865 0.9 0.5]) h35=ylabel('acceleratia m/s^2'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 0.43 0.43 0.1]) set(gca,'color',[0.12 0.23 0.6]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h36=text(t(imax)*0.8,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(zpp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(t(imin)*0.8,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(zpp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') h41=figure(4) %grafic comparativ set(h41,'color',[0.98 0.432 0.3]) set(h41,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') subplot(3,1,1) plot(t,z) subplot(3,1,2) plot(t,zp) subplot(3,1,3)

Page 126: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 126

plot(t,zpp) V=m*zpp h51=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(t,V); set(h51,'color',[0 0.786 0.3]); set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h52=plot(t,V,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h52(1),'color',[0.54 0.6 0.243]); set(h52(1),'linewidth',[2]); set(h52(2),'color',[0.9 1 0.4]); set(h52(2),'linewidth',[2]); set(h52(2),'linestyle','--'); h53=title('Graficul fortei taietoare'); set(h53,'fontname','times','fontsize',16') set(h53,'color',[ 1 0.2 0.7]); h54=xlabel('timpul (t)'); set(h54,'fontname','times','fontsize',20) set(h54,'color',[ 0.64 0.78 0.1]); h55=ylabel('ft'); set(h55,'fontname','times','fontsize',18) set(h55,'color',[ 0.1 1 1]); set(gca,'color',[0.12435 0.23 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h56=text(t(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(V(imax))]) set(h56,'fontweight','bold') h57=text(t(imin)*1.10,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(V(imin))]) set(h57,'fontweight','bold') M=V*h h61=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(t,M); set(h61,'color',[0.6590 0.968 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(t,M,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.67 0.76]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.98 0.54 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.23 0.98 0.3]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.234 0.789 0.1]); h65=ylabel('mi'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 1 0 0.54]); set(gca,'color',[0.37 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h66=text(t(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(M(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(t(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(M(imin))]) set(h67,'fontweight','bold')

Page 127: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 127

sigma =(M*hs)/(2*I) h71=figure(7) %Graficul efortului axial plot(t,sigma); set(h71,'color',[0.23 0.9 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(t,sigma,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.5 0.2]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0 0.54 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul efortului axial'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.1 0.78 0.1]); h75=ylabel('sigma'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.78 0.2 0.1]); set(gca,'color',[0.43 0.78 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h76=text(t(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(sigma(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(t(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(sigma(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h81=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(t,tau); set(h81,'color',[0.99 0.88 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(t,tau,[0 t(end)],[0 0], '--',t,inf,t,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.78 0.78]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.98 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului tangential'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.85 0.546 0.1]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.243 0.2 0.5]); h85=ylabel('tau'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.746 0.56 1]); set(gca,'color',[0.968 0 0.243]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h86=text(t(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(tau(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(t(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(tau(imin))]) set(h87,'fontweight','bold')

3. Rezultate

Page 128: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 128

Page 129: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 129

PROBLEMA NR. 7

Calculul unei structuri cu 1GDL folosind Teoria Sistemelor – varianta I1

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber neamortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului din Vrancea, 4 martie 1977, folosind Teoria Sistemelor

2. Analiza problemei

Conform Dinamicii Construcţiilor:

𝑚𝑧 + 𝑘𝑧 = 𝑓

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 = −𝑘

𝑚𝑧 +

𝑓

𝑚

Conform Teoriei Sistemelor:

𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝐵𝑓 𝑒𝑐𝑢𝑎ţ𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑒

𝑦 = 𝐶𝑥 + 𝐷𝑓 𝑒𝑐𝑢𝑎ţ𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑚ă𝑠𝑢𝑟𝑎𝑟𝑒

C= [I] ; D= [0]

𝑥 = 𝑧

𝑧

Page 130: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 130

𝑧

𝑧 = 𝐴

𝑧

𝑧 + 𝐵𝑓 =

𝐴11

𝐴21 𝐴12

𝐴22

𝑧

𝑧 +

𝐵1

𝐵2

𝑓

𝑧 = 𝐴11𝑧 + 𝐴12𝑧 + 𝐵1𝑓

𝑧 = 𝐴21𝑧 + 𝐴22𝑧 + 𝐵2𝑓

Rezultă:

𝐴 = 0

−𝑘𝑚

0

0

𝐵 = 01𝑚

3. Programarea problemei

Pentru rezolvarea problemei s-a folosit programul de calcul Matlab.

%masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - Raspuns seismic liber neamortizat in Teoria Sistemelor') % date de intrare bs=20; %latimea sectiunii(cm) bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii(cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa structurii(kg) E=2.1e6; %modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii(m) %calculul caracteristicilor geometrice I=bs*hs^3/12; % momentul de inertie(m^4) % calculul caracteristicilor elastice delta=h^3/3/E/I; % flexibilitatea (m/N) k=1/delta; %rigiditatea (N/m) % calculul caracteristicilor dinamice omega =sqrt(k/m); %pulsatia (frecventa circulara)(rad/s) T=2*pi/omega; % perioada proprie de vibratie(s) f=1/T; % frecventa proprie(Hz) load VRAN.ACC [n,mc]=size(VRAN); pt=0.02 %pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt, estvest=VRAN(:,1); nordsud=VRAN(:,2)/100; [y1max,i1max]=max(nordsud) [y1min,i1min]=min(nordsud) vertical=VRAN(:,3)/100; h11=figure(1) set(h11,'color',[1 1 0]) set(h11,'name','Seism Vrancea') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0 0])

Page 131: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 131

set(h12(1),'color',[1 0.54 1]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.5 0.54 0.4]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') ax=axis; ax(2)=timp(end) ax(3)=y1min*1.1 ax(4)=y1max*1.1 axis(ax); set(gca,'color',[0.5 0.9 0.6]) %alcatuirea matricei A A=[ 0 1; -k/m 0]; [U,W]=eig(A); %verificare niu si omega rp=real(W(1,1)); ip=imag(W(1,1)); rap=rp/ip; vniu=abs(rap/sqrt(1+rap^2)); vomega=-rp/vniu; %alcatuirea matricei B B=[ 0; 1/m]; %alcatuirea matricei C C=[ 1 0; 0 1 -k/m 0]; %alcatuirea matricei D D=[ 0; 0 1/m ]; % crearea sistemului conform Teoriei Sistemelor s1gld=ss(A,B,C,D) %vectorul fortelor exterioare fext=m*nordsud'; %raspunsul seismic al sistemului creat y=lsim(s1gld,fext,timp); z=y(:,1); h21=figure(2); set(h21,'color',[0.98 1 0.3]) set(h21,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h22(1),'color',[0.5 0.543 0]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.786 1 1]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.6 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.8 0.2 0.5]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.7 0.5 0.1]) set(gca,'color',[0.987 0.23 0.6]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z);

Page 132: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 132

[zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*0.9,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(z(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(timp(imin)*0.75,0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),' pentru t=',num2str(z(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zp=y(:,2); h31=figure(3); set(h31,'color',[0.6 0.2314 1]) set(h31,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h32(1),'color',[1 0.324 0.546]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.43 0.54 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.907 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.1 0.65 1]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18) set(h35,'color',[ 1 0.78 0.1]) set(gca,'color',[1 0.56 0.6]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*0.8,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin)*0.8,0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') zpp=y(:,3); h41=figure(4); set(h41,'color',[1 0.76 0.1]) set(h41,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h42(1),'color',[0.1 0.54 1]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.9 1 0.4]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h43,'fontname','times','fontsize',16') set(h43,'color',[ 0.98 0.2 0.7]) h44=xlabel('timpul (t)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',20) set(h44,'color',[ 0.231 0.67 0.5]) h45=ylabel('acceleratia (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',18) set(h45,'color',[ 0.98 1 0.1]) set(gca,'color',[0.78 0.78 0]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*0.8,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin)*0.8,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') h51=figure(5) %grafic comparativ

Page 133: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 133

set(h51,'color',[0.689 0.234 0.43]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.98 0.7 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[0.54 0.65 0.65]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.78 0.2 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.2 0.2 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.98 0.43 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.785 0.54 0.1]); set(gca,'color',[0.2315 0.65 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*0.8,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin)*0.8,0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.11 0.7 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.67 0.65]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.13 0.23 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.98 0.3 0]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0 1 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.1 0.98 0.1]); set(gca,'color',[0.978 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M);

Page 134: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 134

[Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*0.8,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*0.8,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.9 0.77 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[0.8 0.78 0.4]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.2 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.78 0.78 0.1]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.2 0.98 0.1]); set(gca,'color',[0.54 1 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*0.8,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*0.8,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[1 0.88 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[1 0.78 0.98]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[1 1 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.12 0.98 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.67 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.78 0.98 0.1]); set(gca,'color',[0.2143 1 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*0.9,0.95*taumax,['max=',num2str(taumax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold')

Page 135: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 135

h97=text(timp(imin)*0.9,0.95*taumin,['min=',num2str(taumin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

4. Rezultate

Page 136: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 136

Calculul unei structure cu 1GDL folosind Teoria Sistemelor – varianta I2

Page 137: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 137

1. Enunţul problemei

Să se traseze grafice privind răspunsul liber amortizat al structurilor cu un grad de libertate

dinamică pentru deplasări, viteze, acceleraţii, forţă tăietoare, moment încovoietor, efort unitar

normal, efort unitar tangenţial şi un grafic comparativ al primelor trei, în baza înregistrărilor

seismului din Vrancea, 4 martie 1977, folosind Teoria Sistemelor

2. Analiza problemei

Conform Dinamicii Construcţiilor :

𝑚𝑧 𝑡 + 𝑐𝑧 𝑡 + 𝑘𝑧 𝑡 = 𝑓

care poate fi scrisă astfel:

𝑧 𝑡 = −𝑘

𝑚𝑧 −

𝑐

𝑚𝑧 𝑡 +

𝑓

𝑚

Conform Teoriei Sistemelor:

𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝐵𝑓 𝑒𝑐𝑢𝑎ţ𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑒

𝑦 = 𝐶𝑥 + 𝐷𝑓 𝑒𝑐𝑢𝑎ţ𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑚ă𝑠𝑢𝑟𝑎𝑟𝑒

C= [I] ; D= [0]

𝑥 = 𝑧

𝑧

𝑧

𝑧 = 𝐴

𝑧

𝑧 + 𝐵𝑓 =

𝐴11

𝐴21 𝐴12

𝐴22

𝑧

𝑧 +

𝐵1

𝐵2

𝑓

𝑧 = 𝐴11𝑧 + 𝐴12𝑧 + 𝐵1𝑓

𝑧 = 𝐴21𝑧 + 𝐴22𝑧 + 𝐵2𝑓

Rezultă:

𝐴 = 0

−𝑘𝑚

0

−𝑐𝑚

𝐵 = 01𝑚

3. Programarea problemei

%masterand Solonaru Maria, RCSC, an I close all clear all disp('Structuri cu 1GDL - Raspuns seismic liber amortizat in Teoria Sistemelor')

Page 138: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 138

% date de intrare bs=20; %latimea sectiunii(cm) bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii(cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa structurii(kg) E=2.1e6; %modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; niu=5; %procentul din amortizarea critica(%) niu=niu/100; h=4; %inaltimea grinzii(m) %calculul caracteristicilor geometrice I=bs*hs^3/12; % momentul de inertie(m^4) % calculul caracteristicilor elastice delta=h^3/3/E/I; % flexibilitatea (m/N) k=1/delta; %rigiditatea (N/m) % calculul caracteristicilor dinamice omega =sqrt(k/m); %pulsatia (frecventa circulara)(rad/s) T=2*pi/omega; % perioada proprie de vibratie(s) f=1/T; % frecventa proprie(Hz) omegab=omega/sqrt(1-niu^2); %pulsatia (frecventa circulara)in regim amortizat rad/s) Tb=T*sqrt(1-niu^2);% perioada proprie de vibratie in regim amortizat(s) load VRAN.ACC [n,mc]=size(VRAN); pt=0.02 %pasul de timp timp=0:pt:(n-1)*pt, estvest=VRAN(:,1); nordsud=VRAN(:,2)/100; [y1max,i1max]=max(nordsud) [y1min,i1min]=min(nordsud) vertical=VRAN(:,3)/100; h11=figure(1) set(h11,'color',[1 0 1]) set(h11,'name','Seism Vrancea') h12=plot(timp,nordsud,[0 timp(end)],[0 0]) set(h12(1),'color',[0.2 0.54 0.43]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.67 0.43 0.4]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') ax=axis; ax(2)=timp(end) ax(3)=y1min*1.1 ax(4)=y1max*1.1 axis(ax); set(gca,'color',[0.78 0.543 0.6]) %coeficientul de amortizare c=2*niu*omega*m; %alcatuirea matricei A A=[ 0 1; -k/m -c/m]; [U,W]=eig(A); %verificare niu si omega rp=real(W(1,1)); ip=imag(W(1,1)); rap=rp/ip; vniu=abs(rap/sqrt(1+rap^2)); vomega=-rp/vniu; %alcatuirea matricei B B=[ 0;

Page 139: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 139

1/m]; %alcatuirea matricei C C=[ 1 0; 0 1 -k/m -c/m]; %alcatuirea matricei D D=[ 0; 0 1/m ]; % crearea sistemului conform Teoriei Sistemelor s1gld=ss(A,B,C,D) %vectorul fortelor exterioare fext=m*nordsud'; %raspunsul seismic al sistemului creat y=lsim(s1gld,fext,timp); z=y(:,1); h21=figure(2); set(h21,'color',[0.98 0.23 0.3]) set(h21,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h22=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h22(1),'color',[1 0.54 0.54]) set(h22(1),'linewidth',[2]) set(h22(2),'color',[0.78 1 0.4]) set(h22(2),'linewidth',[2]) set(h22(2),'linestyle','--') h23=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h23,'fontname','times','fontsize',16') set(h23,'color',[ 0.2314 0.2 0.7]) h24=xlabel('timpul (t)'); set(h24,'fontname','times','fontsize',20) set(h24,'color',[ 0.56 0.2 0.5]) h25=ylabel('deplasarea (m)'); set(h25,'fontname','times','fontsize',18) set(h25,'color',[ 0.77 0.5 1]) set(gca,'color',[0.978 0.8 0.2]) %calculul minimului si maximului [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h26=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['max=',num2str(zmax),'pt t=',num2str(z(imax))]) set(h26,'fontweight','bold') h27=text(timp(imin)*1.10,0.95*zmin,['min=',num2str(zmin),'pt t=',num2str(z(imin))]) set(h27,'fontweight','bold') zp=y(:,2); h31=figure(3); set(h31,'color',[0.234 0.243 0.8]) set(h31,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h32(1),'color',[0.43 0.45 1]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.98 1 0.4]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h33,'fontname','times','fontsize',16') set(h33,'color',[ 0.6 0.2 0.7]) h34=xlabel('timpul (t)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',20) set(h34,'color',[ 0.5 0.6 0.5]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',18)

Page 140: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 140

set(h35,'color',[ 0 0.78 0.1]) set(gca,'color',[1 0.54 0.658]) %calculul minimului si maximului [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['max=',num2str(zpmax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin)*1.10,0.95*zpmin,['min=',num2str(zpmin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') zpp=y(:,3); h41=figure(4); set(h41,'color',[0.78 0.54 0.243]) set(h41,'name','masterand Maria Solonaru, RCSC an I') h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h42(1),'color',[0.243 0.54 1]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.67 0.1 0.4]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspunsul seismic al structurii cu 1gdl'); set(h43,'fontname','times','fontsize',16') set(h43,'color',[ 0.3 0.2 0.7]) h44=xlabel('timpul (t)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',20) set(h44,'color',[ 0.9 0.6 0.5]) h45=ylabel('acceleratia (m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',18) set(h45,'color',[ 0.23 0.5462 0.1]) set(gca,'color',[0.2 0.67 1]) %calculul minimului si maximului [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['max=',num2str(zppmax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin)*1.10,0.95*zppmin,['min=',num2str(zppmin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') h51=figure(5) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.90 0.7 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(6) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.33 0.7 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[0.43 0.54 0]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.98 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.67 0.2 0.7]);

Page 141: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 141

h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.8 0.11 0.87]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0 0.78 0.1]); set(gca,'color',[1 0.8 0]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['max=',num2str(Vmax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin+300),0.95*Vmin,['min=',num2str(Vmin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(7) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.11 0.7 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[0.23 0.6 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.8 1 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0 0.3 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.1 0 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.5 0.9 0.1]); set(gca,'color',[0.7 0.1 0.2]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['max=',num2str(Mmax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['min=',num2str(Mmin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(8) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.3 0.77 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.6 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.9 0 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.6 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.1 0.89 0.43]); h85=ylabel('sigma');

Page 142: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 142

set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.23 0.23 0.1]); set(gca,'color',[0.98 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['max=',num2str(sigmamax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['min=',num2str(sigmamin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(9) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0 0.2 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[1 0.54 0]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.7 0 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.2 0.21 0.9]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.8 0.2 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 1 0.54 0.1]); set(gca,'color',[0.8 0.1 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['max=',num2str(taumax),'pt t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['min=',num2str(taumin),'pt t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

4. Rezultate

Page 143: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 143

Page 144: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 144

Calculul unei structuri cu 1GDL folosind Teoria Sistemelor – varianta II1

1. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns la impuls in regim neamortizat liber- teoria sistemelor') % date de intrare bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) % alcatuirea vectorului timp nt=1000; pt=0.01;% pasul de timp timp=0:pt:(nt-1)*pt; % alcatuirea matricei A A=[ 0 1; -k/m 0] [U,W]=eig(A);

Page 145: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 145

% verificare omega rp=real(W(1,1)); ip=imag(W(1,1)); rap=rp/ip; vniu=abs(rap/sqrt(1+rap^2)); vomega=-rp/vniu; % alcatuirea matricei B B=[ 0; 1/m]; % alcatuirea matricei C C=[ 1 0; 0 1; -k/m 0]; % alcatuirea matricei D D=[ 0; 0; 1/m]; % crearea sistemului conform teoriei sistemelor s1gld=ss(A,B,C,D) % raspunsul la impuls in regim liber neamortizat al sistemului creat y=impulse(s1gld,timp); z=y(:,1); h11=figure(1); set(h11,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.1 1 0.8]) h12=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.78 0.243 0.8]) set(h12(1),'color',[1 0.243 0.43]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0.78 0.24 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber neamortizat la impuls'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[0 0.78 1]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.8 1 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.98 0.243 0.8]) set(gca,'color',[0.124 0.6 0.8]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(timp(imin),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=y(:,2); h31=figure(2); set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0.243 0 0.8]) h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.907 0.43 0.8]) set(h32(1),'color',[0.43 0.43 0.43]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0 0.43 0.5]) set(h32(2),'linewidth',[2])

Page 146: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 146

set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns liber neamortizat la impuls'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[0.43 0.5 1]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0.78 1 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.978 0.98 0.1]) set(gca,'color',[0.23 0.67 0.8]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin),0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=y(:,3); h41=figure(3); set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0.8 0 1]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.1 0.43 0.8]) set(h42(1),'color',[1 0.452 0.43]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.432 0.23 0.5]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns liber neamortizat la impuls'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18) set(h43,'color',[0.65 0.785 1]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16) set(h44,'color',[0.9968 1 0.98]) h45=ylabel('acceleratia(m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.234 0.54 0.8]) set(gca,'color',[0.98 0.1 0.8]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin)*1,0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500]) h51=figure(4) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.8 0.1 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z) subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(5) %Graficul fortei taietoare

Page 147: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 147

plot(timp,V); set(h61,'color',[0.33 0.7 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.78 0.67]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.98 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0.23 0.2 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 0.78 0.67 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.1 0.78 0.1]); set(gca,'color',[0.2 0.231 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin),0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.11 0.65 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[1 0.78 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.52 1 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.3 0.98 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.3 0.98 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.2 0.978 0.9]); set(gca,'color',[0.2 0.78 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold') sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(7) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.0 0.723 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf);

Page 148: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 148

set(h82(1),'color',[1 0.67 0.2]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.1 1 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.45 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.98 0.1 0.1]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 1 0.54 0.1]); set(gca,'color',[1 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0 0.88 1]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[0.54 0.54 0]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.7 0.1 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.354 0.78 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.8 0.78 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.1 0 0.1]); set(gca,'color',[0.4 1 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

2. Rezultate

Page 149: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 149

Page 150: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 150

Calculul unei structuri cu 1GDL folosind Teoria Sistemelor – varianta II2

1. Programarea problemei

% masterand Maria Solonaru, RCSC, an I close all clear all disp('structuri cu 1GDL - raspuns la impuls in regim amortizat liber- teoria sistemelor') % date de intrare bs=20; %latimea sectiunii bs=bs/100; hs=40; %inaltimea sectiunii (cm) hs=hs/100; m=1e5; %masa (kg) niu=5; %procentul din amortizarea critica (%) niu=niu/100; E=2.1e6;%modulul de elasticitate(daN/cm^2) E=E*1e5; h=4; %inaltimea grinzii (m) %calculul caracteristicilor geometrice %momentul de inertie (m^4) I=bs*hs^3/12; %calculul caracteristicilor elastice %flexibilitatea (m/N) delta=h^3/3/E/I; %rigiditatea (N/m) k=1/delta; %calculul caracteristicilor dinamice omega=sqrt(k/m); %pulsatia (rad/s) T=2*pi/omega; %perioada proprie de vibratia(s) f=1/T; % frecventa proprie (Hz) omegab=omega/sqrt(1-niu^2); %pulsatia in regim amortizzat Tb=T*sqrt(1-niu^2); % perioada de vibratie in reg amortizat fb=1/Tb; % alcatuirea vectorului timp nt=1000; pt=0.01;% pasul de timp timp=0:pt:(nt-1)*pt;

Page 151: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 151

% coeficientul de amortizare c=2*niu*omega*m; % alcatuirea matricei A A=[ 0 1; -k/m -c/m] [U,W]=eig(A); % verificare niu si omega rp=real(W(1,1)); ip=imag(W(1,1)); rap=rp/ip; vniu=abs(rap/sqrt(1+rap^2)); vomega=-rp/vniu; % alcatuirea matricei B B=[ 0; 1/m]; % alcatuirea matricei C C=[ 1 0; 0 1; -k/m -c/m]; % alcatuirea matricei D D=[ 0; 0; 1/m]; % crearea sistemului conform teoriei sistemelor s1gld=ss(A,B,C,D) % raspunsul la impuls al sistemului creat y=impulse(s1gld,timp); z=y(:,1); h11=figure(1); set(h11,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h11,'color',[0.78 1 0.8]) h12=plot(timp,z,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[1 0.9 0.8]) set(h12(1),'color',[1 0.542 0]) set(h12(1),'linewidth',[2]) set(h12(2),'color',[0 0.9 0.5]) set(h12(2),'linewidth',[2]) set(h12(2),'linestyle','--') h13=title('Raspuns liber amortizat la impuls'); set(h13,'fontname','times','fontsize',18) set(h13,'color',[1 0.978 1]) h14=xlabel('timpul (s)'); set(h14,'fontname','times','fontsize',16) set(h14,'color',[0.432 1 0.6]) h15=ylabel('deplasarea (m)'); set(h15,'fontname','times','fontsize',16) set(h15,'color',[0.3 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.98 0.92 0.8]) %calc max si min [zmax,imax]=max(z); [zmin,imin]=min(z); h16=text(timp(imax)*1.10,0.95*zmax,['maxim=',num2str(zmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h16,'fontweight','bold') h17=text(timp(imin+300),0.95*zmin,['minim=',num2str(zmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h17,'fontweight','bold') set(h11,'Position',[150 50 600 500]) zp=y(:,2); h31=figure(2); set(h31,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h31,'color',[0 1 0.8])

Page 152: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 152

h32=plot(timp,zp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.2 0 0.8]) set(h32(1),'color',[1 0.65 0.67]) set(h32(1),'linewidth',[2]) set(h32(2),'color',[0.9 0.243 0.5]) set(h32(2),'linewidth',[2]) set(h32(2),'linestyle','--') h33=title('Raspuns liber amortizat la impuls'); set(h33,'fontname','times','fontsize',18) set(h33,'color',[1 0.234 0]) h34=xlabel('timpul (s)'); set(h34,'fontname','times','fontsize',16) set(h34,'color',[0.243 0 0.6]) h35=ylabel('viteza (s)'); set(h35,'fontname','times','fontsize',16) set(h35,'color',[0.231 0.6 1]) set(gca,'color',[0.231 0.9 0.8]) %calc max si min [zpmax,imax]=max(zp); [zpmin,imin]=min(zp); h36=text(timp(imax)*1.10,0.95*zpmax,['maxim=',num2str(zpmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h36,'fontweight','bold') h37=text(timp(imin+300),0.95*zpmin,['minim=',num2str(zpmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h37,'fontweight','bold') set(h31,'Position',[150 50 600 500]) zpp=y(:,3); h41=figure(3); set(h41,'name','masterand Solonaru Maria - RCSC an I') set(h41,'color',[0.8 0.4 0.8]) h42=plot(timp,zpp,[0 timp(end)],[0 0]) set(gca,'color',[0.59 0 0.8]) set(h42(1),'color',[1 0.756 0.65]) set(h42(1),'linewidth',[2]) set(h42(2),'color',[0.3 0.6 0.5]) set(h42(2),'linewidth',[2]) set(h42(2),'linestyle','--') h43=title('Raspuns liber amortizat la impuls'); set(h43,'fontname','times','fontsize',18) set(h43,'color',[0.223 0.43 1]) h44=xlabel('timpul (s)'); set(h44,'fontname','times','fontsize',16) set(h44,'color',[0.2 0 0.6]) h45=ylabel('acceleratia(m/s2)'); set(h45,'fontname','times','fontsize',16) set(h45,'color',[0.231 0.6 0.8]) set(gca,'color',[0.9 0.2 0.8]) %calc max si min [zppmax,imax]=max(zpp); [zppmin,imin]=min(zpp); h46=text(timp(imax)*1.10,0.95*zppmax,['maxim=',num2str(zppmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h46,'fontweight','bold') h47=text(timp(imin+300),0.95*zppmin,['minim=',num2str(zppmin),'pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h47,'fontweight','bold') set(h41,'Position',[150 50 600 500]) h51=figure(4) %grafic comparativ set(h51,'color',[0.1 0.53 0.3]) set(h51,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I') set(h51,'Position',[150 50 600 500]) subplot(4,1,2) plot(timp,z)

Page 153: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 153

subplot(4,1,3) plot(timp,zp) subplot(4,1,4) plot(timp,zpp) V=m*zpp h61=figure(5) %Graficul fortei taietoare plot(timp,V); set(h61,'color',[0.33 0.7 0.3]); set(h61,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h62=plot(timp,V,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h62(1),'color',[1 0.67 0.67]); set(h62(1),'linewidth',[2]); set(h62(2),'color',[0.98 1 0.4]); set(h62(2),'linewidth',[2]); set(h62(2),'linestyle','--'); h63=title('Graficul fortei taietoare'); set(h63,'fontname','times','fontsize',16') set(h63,'color',[ 0 0.2 0.7]); h64=xlabel('timpul (t)'); set(h64,'fontname','times','fontsize',20) set(h64,'color',[ 1 0.67 0.1]); h65=ylabel('ft'); set(h65,'fontname','times','fontsize',18) set(h65,'color',[ 0.1 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.9 0.8 0.6]); %calculul minimului si maximului [Vmax,imax]=max(V); [Vmin,imin]=min(V); h66=text(timp(imax)*1.10,0.95*Vmax,['maxim=',num2str(Vmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h66,'fontweight','bold') h67=text(timp(imin+300),0.95*Vmin,['minim=',num2str(Vmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h67,'fontweight','bold') M=V*h h71=figure(6) %Graficul momentului incovoietor plot(timp,M); set(h71,'color',[0.2 0.7 0.3]); set(h71,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h72=plot(timp,M,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h72(1),'color',[1 0 0]); set(h72(1),'linewidth',[2]); set(h72(2),'color',[0.5 0.3 0.4]); set(h72(2),'linewidth',[2]); set(h72(2),'linestyle','--'); h73=title('Graficul momentului incovoietor'); set(h73,'fontname','times','fontsize',16') set(h73,'color',[ 0.3 0.67 0.3]); h74=xlabel('timpul (t)'); set(h74,'fontname','times','fontsize',20) set(h74,'color',[ 0.1 0.1 0.1]); h75=ylabel('mi'); set(h75,'fontname','times','fontsize',18) set(h75,'color',[ 0.613 0.234 0.1]); set(gca,'color',[0.4 0.90 0.6]); %calculul minimului si maximului [Mmax,imax]=max(M); [Mmin,imin]=min(M); h76=text(timp(imax)*1.10,0.95*Mmax,['maxim=',num2str(Mmax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h76,'fontweight','bold') h77=text(timp(imin)*1.10,0.95*Mmin,['minim=',num2str(Mmin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h77,'fontweight','bold')

Page 154: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 154

sigma =(M*hs)/(2*I) h81=figure(7) %Graficul efortului axial plot(timp,sigma); set(h81,'color',[0.9 0.77 0.3]); set(h81,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h82=plot(timp,sigma,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h82(1),'color',[1 0.65 0]); set(h82(1),'linewidth',[2]); set(h82(2),'color',[0.432 0 0.4]); set(h82(2),'linewidth',[2]); set(h82(2),'linestyle','--'); h83=title('Graficul efortului axial'); set(h83,'fontname','times','fontsize',16') set(h83,'color',[ 0.231 0.2 0.7]); h84=xlabel('timpul (t)'); set(h84,'fontname','times','fontsize',20) set(h84,'color',[ 0.1 0.9 0.1]); h85=ylabel('sigma'); set(h85,'fontname','times','fontsize',18) set(h85,'color',[ 0.1 0.1 0.1]); set(gca,'color',[0.9 1 0.6]); %calculul minimului si maximului [sigmamax,imax]=max(sigma); [sigmamin,imin]=min(sigma); h86=text(timp(imax)*1.10,0.95*sigmamax,['maxim=',num2str(sigmamax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h86,'fontweight','bold') h87=text(timp(imin)*1.10,0.95*sigmamin,['minim=',num2str(sigmamin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h87,'fontweight','bold') tau =(V*hs^2)/(8*I) h91=figure(8) %Graficul efortului tangential plot(timp,tau); set(h91,'color',[0 0.4 0.3]); set(h91,'name','Masterand Maria Solonaru, RCSC, an I'); h92=plot(timp,tau,[0 timp(end)],[0 0], '--',timp,inf,timp,-inf); set(h92(1),'color',[0.243 0.54 0]); set(h92(1),'linewidth',[2]); set(h92(2),'color',[0.5 1 0.4]); set(h92(2),'linewidth',[2]); set(h92(2),'linestyle','--'); h93=title('Graficul efortului tangential'); set(h93,'fontname','times','fontsize',16') set(h93,'color',[ 0.78 0.1 0.1]); h94=xlabel('timpul (t)'); set(h94,'fontname','times','fontsize',20) set(h94,'color',[ 0.8 0.67 0.5]); h95=ylabel('tau'); set(h95,'fontname','times','fontsize',18) set(h95,'color',[ 0.231 0.5324 0.1]); set(gca,'color',[0.42 0.2 0.6]); %calculul minimului si maximului [taumax,imax]=max(tau); [taumin,imin]=min(tau); h96=text(timp(imax)*1.10,0.95*taumax,['maxim=',num2str(taumax),' pentru t=',num2str(timp(imax))]) set(h96,'fontweight','bold') h97=text(timp(imin)*1.10,0.95*taumin,['minim=',num2str(taumin),' pentru t=',num2str(timp(imin))]) set(h97,'fontweight','bold')

Page 155: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 155

2. Rezultate

Page 156: matlab

Metode avansate în calculul structurilor

Solonaru Maria Page 156