Библиотека — Тихоокеанский государственный университет

Александров А.В., Потапов В.Д. Сопротивление материалов, 2003 скачать (19.0 МБ)

Антонец Р.Н. и др. Сопротивление материалов. МУ к самостоятельной работе студентов механических специальностей по 1 ч. курса, 1991 скачать (1.8 МБ)

Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов, 1986 скачать (21.3 МБ)

Валиев Ф.С. Сопротивление материалов. Основы теории и примеры выполнения ИРЗ, 2005 скачать (2.6 МБ)

Варданян Г.С. и др. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности, 1995 скачать (26.4 МБ)

Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов, 1975 скачать (48.0 МБ)

Дойхен Ю.М., Лукашевич А.А., Потапова Л.Б. Сопротивление материалов. МУ и КЗ для студентов-заочников всех инж.-стр. специальностей, 2006 скачать (300.6 КБ)

Задания для контрольных работ с примерами их решения (для бакалавров заочной формы обучения) скачать (1.0 МБ)

Иванников Л.М. и др. Оценка качества знаний студентов. МУ к проведению ВК перед изучением курса «Сопротивление материалов», 2006 скачать (455.3 КБ)

Иовенко В.В. Краткий курс лекций по сопротивлению материалов, 2011 скачать (2.1 МБ)

Иовенко В.В. Основные сведения по курсу «Сопротивление материалов» для студентов ЗФ, ЗФУО и ЦДТ, 2009 скачать (56.4 КБ)

Иовенко В.В. Оценка знаний студентов перед изучением курса «Сопротивление материалов». МУ к проведению входного контроля, 2011 скачать (567.8 КБ)

Иовенко В.В. Примеры решения задач КР по сопротивлению материалов, 2012 скачать (602.1 КБ)

Иовенко В.В. Примеры решения задач КР по сопротивлению материалов. МУ по курсу «Сопротивление материалов» для студентов ЗФ и ЗФУО, 2008 скачать (969.0 КБ)

Иовенко В.В. Расчетные и тестовые задачи по сопротивлению материалов скачать (2.0 МБ)

Иовенко В.В. Сопротивление материалов. МУ и КЗ к изучению курса для бакалавров, 2012 скачать (546.2 КБ)

Иовенко В.В., Иванников Л.М. Расчет составных тонкостенных сосудов, 2007 скачать (699.4 КБ)

Костенко Н.А. Сопротивление материалов, 2004 скачать (10.0 МБ)

Миронов Л.П. Краткий курс сопротивления материалов, 2011 скачать (2.7 МБ)

Одинокова О.А. Моменты инерции плоских сечений, 1980 скачать (1.1 МБ)

Одинокова О.А. Определение предела ползучести вязкоупругих материалов. МУ к выполнению ЛР по курсу «Сопротивление материалов», 2009 скачать (310.9 КБ)

Одинокова О.А., Одиноков А.В. Термомеханические методы в технологии производства и проектировании изделий из пластмасс, 2008 скачать (3.7 МБ)

Пашков А.Н., Романюта Г.И. Расчет на прочность (сжатие) за пределами упругости, 1984 скачать (559.0 КБ)

Пешль Т. Сопротивление материалов, 1948 скачать (92.1 МБ)

Писаренко Г.С., Яковлев А.П. Справочник по сопротивлению материалов, 1988 скачать (22.1 МБ)

Потапова Л.Б. Сложное сопротивление. Статический и динамический расчет вала, 2003 скачать (536.2 КБ)

Потапова Л.Б. Сопротивление материалов. Научно-исследовательская работа, 2006 скачать (486.9 КБ)

Потапова Л.Б., Ярцев В.П. Механика материалов при сложном напряженном состоянии, 2005 скачать (3.8 МБ)

Потапова Л.Б.и др. Журнал ЛР по сопротивлению материалов (спецкурс для студентов механических специальностей), 1992 скачать (863.7 КБ)

Семишев Л.Н. Расчет плоской рамы на устойчивость. Динамический расчет плоской рамы, 1985 скачать (5.4 МБ)

Сортамент скачать (1.4 МБ)

Сортамент прокатной стал скачать (313.4 КБ)

Тимошенко С.П. История науки о сопротивлении материалов, 1957 скачать (28.6 МБ)

Феодосьев В.И. Десять лекций-бесед по сопротивлению материалов, 1975 скачать (11.7 МБ)

Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, 1999 скачать (16.4 МБ)

Шестаков И.А. Сопромат. Часть 2. Внецентренное сжатие. Изгиб с кручением. Устойчивость сжатого стержня. МУ к вып. КР для студентов ЗФО, 2002 скачать (564.5 КБ)

сопромату? — Услуги и сервисы в России | Поиск специалистов

100 ₽

Помощь студентам: — Строительная Механика, вкл. мет. указ. // Вгасу (Волгоград) // Чгу (Чебоксары) //Тгасу (г. Томск), // КубГТУ, КубГАУ (Краснодар) //. // Ивановский государственный архитектурно-строительный университет (Игасу) Иваново. //. — Расчет многопролётной статически определимой балки, фермы на действие постоянной и временной нагрузок. — Линии влияния реакций опор, поперечной силы и изгибающего момента в заданном сечении многопролетной балки. — Расчет статически определимой фермы с определением усилий в стержнях и построением для них линий влияния. — Расчет статически неопределимой рамы методами сил и перемещения — Стеснённое кручение тонкостенных стержней — Расчёт кривого (полукруглого) бруса — Расчёт бесконечно длинной балки и короткой балки, лежащих на упругом основании. — Сопротивление Материалов и Прикладная Механика включая мет. указ. // ВолгГТУ (Политех) Волгоград // Чгу (Чебоксары) // Чгсха и Чгпу, Чгу, Мади: В. Н. Васильев, Чгу, 1996, О. Г. Кох, О. В. Яранова, Е. Г. Иванова, М. В. Петрова, Филиал Московского политехнического университета (Чебоксары) // Т. Г. Виноградова, // Л. Е. Путеева, Б. А. Тухфатуллин. (Тгасу г. Томск) //, КубГТУ, КубГАУ (Краснодар)//. Томск). — Расчет статически неопределимых шарнирно-стержневых конструкций. — Расчет стержня на растяжение-сжатие. — Расчет вала при кручении. — Геометрические характеристики плоских сечений. — Определение внутренних усилий в балках при поперечном изгибе. — Определение грузоподъемности (устойчивости) центрально-сжатого стержня. — Расчет балки на ударную нагрузку. — Теоретическая Механика (включая мет. указ. // С. М. Тарг, Л. А. // Яковлева, О. В. Чгу (Чебоксары) // Ильин, Галыня, также, мет. указ. Чгсха и Чгпу), // Тгасу (г. Томск), // КубГТУ, КубГАУ (Краснодар)//. — Техническая Механика (включая мет. указ. Фгбоу ВО Новосибирский Гау Факультет Спо). — Теория Упругости И Пластичности (вкл. мет. указ. Пгту г. Йошкар-Ола // мет. указ. Чгсха г. Чебоксары)// Ивановский государственный архитектурно-строительный университет (Игасу) Иваново. //. — Плоская задача теории упругости. — Исследование плоского напряжённо-деформированного состояния в точке. — Исследование объёмного напряжённого состояния тела. — Изгиб прямоугольных и круглых пластинок. — Основы Динамики И Устойчивости Зданий И Сооружений. // Ивановский государственный архитектурно-строительный университет (Игасу) Иваново. //// Тгасу (г. Томск), // // Уфимский государственный нефтяной технический университет (Уфа) //. — Общая Электротехника И Электроника ( вкл. заоч. отд. // ВолгГТУ (Политех) Волгоград; Семестровые работы // Чгу и Мади//). — Статистика И Теория Вероятности. — Вычислительные Методы (Mathcad, Excel). — Высшая Математика, Физика.

Обучение, курсы

Волгоградская область, Волгоград

2 недели назад

Прямой поперечный изгиб (задачи по сопромату)

Пример решения задачи «прямой поперечный изгиб» №1

Условие примера задачи на прямой поперечный изгиб

Для консольной балки, нагруженной распределенной нагрузкой интенсивностью кН/м и сосредоточенным моментом кН·м (рис. 3.12), требуется: построить эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов , подобрать балку круглого поперечного сечения при допускаемом нормальном напряжении кН/см2 и проверить прочность балки по касательным напряжениям при допускаемом касательном напряжении кН/см2. Размеры балки м; м; м.

Расчетная схема для задачи на прямой поперечный изгиб

Рис. 3.12

Решение задачи «прямой поперечный изгиб»

Определяем опорные реакции

Горизонтальная реакция в заделке равна нулю, поскольку внешние нагрузки в направлении оси z на балку не действуют.

Выбираем направления остальных реактивных усилий, возникающих в заделке: вертикальную реакцию направим, например, вниз, а момент – по ходу часовой стрелки. Их значения определяем из уравнений статики:

.

Составляя эти уравнения, считаем момент положительным при вращении против хода часовой стрелки, а проекцию силы положительной, если ее направление совпадает с положительным направлением оси y.

Из первого уравнения находим момент в заделке :

кН·м.

Из второго уравнения – вертикальную реакцию :

кН.

Полученные нами положительные значения для момента и вертикальной реакции в заделке свидетельствуют о том, что мы угадали их направления.

Строим эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов

В соответствии с характером закрепления и нагружения балки, разбиваем ее длину на два участка. По границам каждого из этих участков наметим четыре поперечных сечения (см. рис. 3.12), в которых мы и будем методом сечений (РОЗУ) вычислять значения перерезывающих сил и изгибающих моментов.

Сечение 1. Отбросим мысленно правую часть балки. Заменим ее действие на оставшуюся левую часть перерезывающей силой и изгибающим моментом . Для удобства вычисления их значений закроем отброшенную нами правую часть балки листком бумаги, совмещая левый край листка с рассматриваемым сечением.

Напомним, что перерезывающая сила, возникающая в любом поперечном сечении, должна уравновесить все внешние силы (активные и реактивные), которые действуют на рассматриваемую (то есть видимую) нами часть балки. Поэтому перерезывающая сила должна быть равна алгебраической сумме всех сил, которые мы видим.

Приведем и правило знаков для перерезывающей силы: внешняя сила, действующая на рассматриваемую часть балки и стремящаяся «повернуть» эту часть относительно сечения по ходу часовой стрелки, вызывает в сечении положительную перерезывающую силу. Такая внешняя сила входит в алгебраическую сумму для определения со знаком «плюс».

В нашем случае мы видим только реакцию опоры , которая вращает видимую нами часть балки относительно первого сечения (относительно края листка бумаги) против хода часовой стрелки. Поэтому

кН.

Изгибающий момент в любом сечении должен уравновесить момент, создаваемый видимыми нами внешними усилиями, относительно рассматриваемого сечения. Следовательно, он равен алгебраической сумме моментов всех усилий, которые действуют на рассматриваемую нами часть балки, относительно рассматриваемого сечения (иными словами, относительно края листка бумаги). При этом внешняя нагрузка, изгибающая рассматриваемую часть балки выпуклостью вниз, вызывает в сечении положительный изгибающий момент. И момент, создаваемый такой нагрузкой, входит в алгебраическую сумму для определения со знаком «плюс».

Мы видим два усилия: реакцию и момент в заделке . Однако у силы плечо относительно сечения 1 равно нулю. Поэтому

кН·м.

Знак «плюс» нами взят потому, что реактивный момент изгибает видимую нами часть балки выпуклостью вниз.

Напомним, что при определении знака изгибающего момента мы мысленно освобождаем видимую нами часть балки от всех фактических опорных закреплений и представляем ее как бы защемленной в рассматриваемом сечении (то есть левый край листка бумаги нами мысленно представляется жесткой заделкой).

Сечение 2. По-прежнему будем закрывать листком бумаги всю правую часть балки. Теперь, в отличие от первого сечения, у силы появилось плечо: м. Поэтому

кН; кН·м.

Сечение 3. Закрывая правую часть балки, найдем

кН;

кН·м.

Сечение 4. Закроем листком левую часть балки. Тогда

кН;

кН·м.

Сечение 5. По-прежнему закроем левую часть балки. Будем иметь

кН;

кН·м.

Сечение 6. Опять закроем левую часть балки. Получим

.

По найденным значениям строим эпюры перерезывающих сил (рис. 3.12, б) и изгибающих моментов (рис. 3.12, в).

Под незагруженными участками эпюра перерезывающих сил идет параллельно оси балки, а под распределенной нагрузкой q – по наклонной прямой вверх. Под опорной реакцией на эпюре имеется скачок вниз на величину этой реакции, то есть на 40 кН.

На эпюре изгибающих моментов мы видим излом под опорной реакцией . Угол излома направлен навстречу реакции опоры. Под распределенной нагрузкой q эпюра изменяется по квадратичной параболе, выпуклость которой направлена навстречу нагрузке. В сечении 6 на эпюре – экстремум, поскольку эпюра перерезывающей силы в этом месте проходит здесь через нулевое значение.

Определяем требуемый диаметр поперечного сечения балки

Условие прочности по нормальным напряжениям имеет вид:

,

где – момент сопротивления балки при изгибе. Для балки круглого поперечного сечения он равен:

.

Наибольший по абсолютному значению изгибающий момент возникает в третьем сечении балки: кН·см.

Тогда требуемый диаметр балки определяется по формуле

см.

Принимаем мм. Тогда

кН/см2 кН/см2.

«Перенапряжение» составляет

,

что допускается.

Проверяем прочность балки по наибольшим касательным напряжениям

Наибольшие касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении балки круглого сечения, вычисляются по формуле

,

где – площадь поперечного сечения.

Согласно эпюре , наибольшее по алгебраической величине значение перерезывающей силы равно кН. Тогда

кН/см2 кН/см2,

то есть условие прочности и по касательным напряжениям выполняется, причем, с большим запасом.

Пример решения задачи «прямой поперечный изгиб» №2

Условие примера задачи на прямой поперечный изгиб

Для шарнирно опертой балки, нагруженной распределенной нагрузкой интенсивностью кН/м, сосредоточенной силой кН и сосредоточенным моментом кН·м (рис. 3.13), требуется построить эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов и подобрать балку двутаврового поперечного сечения при допускаемом нормальном напряжении кН/см2 и допускаемом касательном напряжении кН/см2. Пролет балки м.

Пример задачи на прямой изгиб – расчетная схема

Рис. 3.13

Решение примера задачи на прямой изгиб

Определяем опорные реакции

Для заданной шарнирно опертой балки необходимо найти три опорные реакции: , и . Поскольку на балку действуют только вертикальные нагрузки, перпендикулярные к ее оси, горизонтальная реакция неподвижной шарнирной опоры A равна нулю: .

Направления вертикальных реакций и выбираем произвольно. Направим, например, обе вертикальные реакции вверх. Для вычисления их значений составим два уравнения статики:

; .

Напомним, что равнодействующая погонной нагрузки , равномерно распределенной на участке длиной l, равна , то есть равна площади эпюры этой нагрузки и приложена она в центре тяжести этой эпюры, то есть посредине длины.

Тогда

кН;

;

кН.

Делаем проверку: .

Напомним, что силы, направление которых совпадает с положительным направлением оси y, проектируются (проецируются) на эту ось со знаком плюс:

,

то есть верно.

Строим эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов

Разбиваем длину балки на отдельные участки. Границами этих участков являются точки приложения сосредоточенных усилий (активных и/или реактивных), а также точки, соответствующие началу и окончанию действия распределенной нагрузки. Таких участков в нашей задаче получается три. По границам этих участков наметим шесть поперечных сечений, в которых мы и будем вычислять значения перерезывающих сил и изгибающих моментов (рис. 3.13, а).

Сечение 1. Отбросим мысленно правую часть балки. Для удобства вычисления перерезывающей силы и изгибающего момента , возникающих в этом сечении, закроем отброшенную нами часть балки листком бумаги, совмещая левый край листка бумаги с самим сечением.

Перерезывающая сила в сечении балки равна алгебраической сумме всех внешних сил (активных и реактивных), которые мы видим. В данном случае мы видим реакцию опоры и погонную нагрузку q, распределенную на бесконечно малой длине. Равнодействующая погонной нагрузки равна нулю. Поэтому

кН.

Знак «плюс» взят потому, что сила вращает видимую нами часть балки относительно первого сечения (края листка бумаги) по ходу часовой стрелки.

Изгибающий момент в сечении балки равен алгебраической сумме моментов всех усилий, которые мы видим, относительно рассматриваемого сечения (то есть относительно края листка бумаги). Мы видим реакцию опоры и погонную нагрузку q, распределенную на бесконечно малой длине. Однако у силы плечо равно нулю. Равнодействующая погонной нагрузки также равна нулю. Поэтому

.

Сечение 2. По-прежнему будем закрывать листком бумаги всю правую часть балки. Теперь мы видим реакцию и нагрузку q, действующую на участке длиной . Равнодействующая погонной нагрузки равна . Она приложена посредине участка длиной . Поэтому

кН;

кН·м.

Напомним, что при определении знака изгибающего момента мы мысленно освобождаем видимую нами часть балки от всех фактических опорных закреплений и представляем ее как бы защемленной в рассматриваемом сечении (то есть левый край листка бумаги нами мысленно представляется жесткой заделкой).

Сечение 3. Закроем правую часть. Получим

кН;

кН·м.

Сечение 4. Закрываем листком правую часть балки. Тогда

кН;

кН·м.

Теперь, для контроля правильности вычислений, закроем листком бумаги левую часть балки. Мы видим сосредоточенную силу P, реакцию правой опоры и погонную нагрузку q, распределенную на бесконечно малой длине. Равнодействующая погонной нагрузки равна нулю. Поэтому

кН;

кН·м.

То есть все верно.

Сечение 5. По-прежнему закроем левую часть балки. Будем иметь

кН;

кН·м.

Сечение 6. Опять закроем левую часть балки. Получим

кН;

.

По найденным значениям строим эпюры перерезывающих сил (рис. 3.13, б) и изгибающих моментов (рис. 3.13, в).

Убеждаемся в том, что под незагруженным участком эпюра перерезывающих сил идет параллельно оси балки, а под распределенной нагрузкой q – по прямой, имеющей наклон вниз. На эпюре имеется три скачка: под реакцией – вверх на 37,5 кН, под реакцией – вверх на 132,5 кН и под силой P – вниз на 50 кН.

На эпюре изгибающих моментов мы видим изломы под сосредоточенной силой P и под опорными реакциями. Углы изломов направлены навстречу этим силам. Под распределенной нагрузкой интенсивностью q эпюра изменяется по квадратичной параболе, выпуклость которой направлена навстречу нагрузке. Под сосредоточенным моментом – скачок на 60 кН ·м, то есть на величину самого момента. В сечении 7 на эпюре – экстремум, поскольку эпюра перерезывающей силы для этого сечения проходит через нулевое значение (). Определим расстояние от сечения 7 до левой опоры.

Перерезывающая сила

.

Отсюда

м.

Экстремальное значение изгибающего момента в сечении 7 равно:

кН·м.

Определяем требуемый момент сопротивления балки из условия прочности по нормальным напряжениям

Согласно эпюре , максимальный по алгебраической величине изгибающий момент возникает в третьем поперечном сечении балки: кН·см. Тогда

см3.

По сортаменту (см. прил. 1, табл. П1.3) подбираем двутавр № 30а, имеющий см3.

Проверяем прочность балки по наибольшим касательным напряжениям

Наибольшие касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении двутавровой балки, вычисляются по формуле

.

По сортаменту для выбранного нами двутавра определяем, что статический момент половины сечения относительно нейтральной оси см3, момент инерции относительно нейтральной оси см4, а толщина стенки см.

Согласно эпюре , наибольшее по алгебраической величине значение перерезывающей силы кН. Тогда

кН/см2 кН/см2,

то есть условие прочности по касательным напряжениям выполняется.

Варианты задач по теме «прямой поперечный изгиб» для самостоятельного решения

Условие задачи на прямой изгиб для самостоятельного решения

Для двух заданных схем балок (рис. 3.11) требуется:

1. построить эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов ;

2. подобрать из условия прочности по нормальным напряжениям ( кН/см2) балку круглого поперечного сечения для схемы a и балку двутаврового поперечного сечения для схемы б;

3. проверить прочность подобранных балок по касательным напряжениям (кН/см2).

Варианты расчетных схем

Рис. 3.11

Варианты исходных данных к задаче для самостоятельного решения «прямой поперечный изгиб»

Номер схемы (рис. 3.11)	l, м				M, кН·м	P, кН	q, кН/м
1	3	0,2	0,6	0,2	8	5	10
2	4	0,3	0,5	0,3	7	6	11
3	5	0,4	0,4	0,3	6	7	12
4	6	0,5	0,3	0,2	5	8	13
5	3	0,6	0,7	0,2	4	9	14
6	4	0,7	0,5	0,3	8	10	9
7	5	0,8	0,4	0,6	7	5	10
8	6	0,2	0,6	0,3	6	6	11
9	3	0,3	0,5	0,4	5	7	12
0	4	0,4	0,4	0,2	4	8	8

Решение задач на заказ. Заказать решение задач по цене от 20 руб.

Хотите заказать решение задач – сделайте это на Автор24! Решение задач на заказ по любым предметам

Помните, как в школе у вас «отлетали от зубов» задачки вроде «У Пети 2 яблока, а у Коли на 2 больше» или «х2 = 4»? Совсем другое дело – задачи в колледжах и вузах. Решение задач необходимо для закрепление практических навыков и умений студентов по данной теме и дисциплине. Подобные задания дают преподаватели и гуманитарных, и точных наук. Например, в математике необходимо решить задачу при помощи определенного набора формул, в юриспруденции – разобрать тот или иной казус, в филологии – дать анализ слову, предложению, тексту согласно имеющемуся алгоритму и т.д.

Конечно, студентам-очникам, посещающим все лекции и практические занятия и, что немаловажно, хорошо вникающим в предмет, легче справляться с решением задач. Многое зависит и от преподавателя – насколько доходчиво он объясняет механизм решения. У студентов-заочников чаще всего не хватает времени для того чтобы сесть за учебники, справочники и конспекты и освоить алгоритм самостоятельно. А сдавать работу все-таки нужно. Что делать в таком случае? – Заказать решение задач профессионалу своего дела! Именно такие исполнители ждут вас на этом сайте.

В этом разделе вы можете оставить заявку на решение задач на заказ, и в кратчайшие сроки с вами свяжутся для уточнения всех необходимых деталей:

• какова дисциплина и тема;
• в каком количестве требуется решить задачи на заказ;
• есть ли особые пожелания относительно алгоритма решения, есть ли примеры и предпочтительные варианты для ориентира;
• нужно ли выполнять задание от руки или предоставлять в печатном виде;
• насколько подробное должно быть приведено решение;
• каковы требования к оформлению работы;
• требуется ли оглавление и список литературы и т.д.

Решение задач на заказ нашими исполнителями проводится всегда качественно, но от того, насколько точные указания вы дадите, будет зависеть уровень соответствия работы требования конкретно вашего руководителя, а значит, и итоговый балл (зачет/незачет).

Почему заказать решение задач стоит именно здесь?

• Наши авторы – профессионалы своего дела, опытные преподаватели колледжей и вузов, имеющие как минимум одно высшее образование, как максимум – ученые степени. Они точно знают, как правильно решить и оформить даже самые сложные и нестандартные задачи, и даже не одним, а несколькими способами, если это возможно.
• Наши сроки – самые сжатые. Чаще всего для студентов принципиальное значение имеет не только правильность решения, но и срочность: что называется, сдать работу нужно было «еще вчера». Кроме того, наши авторы всегда четко соблюдают обозначенные временные рамки.
• Наши цены – вполне адекватные и совершенно оправданные. Решение задач на заказ, цена которого зависит и от объема работы, и от сложности, и от сроков, предлагается нами на оптимальных условиях, ведь в большинстве своем студенты – народ не слишком обеспеченный финансово.
• Наш сервис – на высшем уровне. Диалог между заказчиком и тем, кому доверено решение задач на заказ, идет в режиме онлайн. При необходимости вы получите не просто решенные задачи, но и подробные пояснения к алгоритму решения, что поможет вникнуть и самому понять весь механизм. Вдруг придется давать такие же пояснения своему преподавателю!

Итак, если вы решили заказать решение задач на этом сайте, просто оставьте заявку. Мы поможем вам получить желанный «зачет» или высокий балл и при этом сэкономить время на более приятные занятия, чем перелопачивание учебников и конспектов!

Решение задач по 📗 теоретической механике на заказ онлайн

Во время обучения в техническом вузе студентам приходится осваивать много дисциплин. Это и машиностроение, и проектирование механизмов, и механическое движение, и механика. Именно последний предмет чаще всего вызывает трудности у студентов, и это связано, в первую очередь, с необходимостью выполнения большого количества задач.

Решение задач по теоретической механике – задание, которое помогает студенту не только закрепить теоретические знания, но и применить их на практике. По тому, как решаются задачи, преподаватель может определить степень усвоения пройденной темы или целого раздела. Нередко именно практические задачи вызывают у студента больше всего трудностей, ведь приходится использовать множество формул и выполнять сложные вычисления. Все это занимает достаточно времени и сил. Как быть, если по каким-либо причинам студент не может или не хочет выполнить вычисления по теоретической механике самостоятельно? Ответ один – искать того, кто готов помочь в этом вопросе.

К кому обращаться, если нужна помощь по термеху?

Каждый студент, желая найти помощника в вопросах решения заданий по теоретической механике, может воспользоваться одним из следующих вариантов:

• Одногруппники. Почти всегда в группе имеется студент, которому легко дается термеханика, и который готов оказать помощь своим товарищам. Если такой помощник имеется – прекрасно, обратитесь к нему с этой просьбой.
• Репетиторы. Большинство преподавателей ведут репетиторскую деятельность, готовят абитуриентов к поступлению в вуз, и оказывают им помощь в процессе обучения. Главное, узнать, к кому можно обратиться за помощью, если понадобится решение задач по термеху.
• Сайты и сервисы, оказывающие студентам помощь по механике онлайн. В интернете можно найти большое число подобных ресурсов, но в основном, они достаточно дорогие и ненадежные.

Как поступить, чтобы сэкономить время, силы и деньги? Воспользоваться услугами нашего сайта, и заказать выполнение задания по термеху онлайн.

Преимущества нашего сервиса

Обратившись к нам, каждый студент может быть уверен в том, что его работа будет выполнена быстро, качественно и надежно. Среди основных достоинств нашего сайта можно выделить такие:

• Решение работ по термеху онлайн выполняют опытные преподаватели по данной дисциплине, что гарантирует правильность ответов и соответствующее оформление работы.
• Строгое соблюдение сроков. При оформлении заказа студент указывает сроки, в которые необходимо получить готовую работу. Выполняем также срочные заказы.
• Оформление задания происходит в удобной форме – онлайн на сайте, или с помощью менеджера. Не забудьте указать все требования, выдвигаемые преподавателем или вузом.
• Если работа возвращается преподавателем на доработку, мы обязательно все исправим, внесем необходимые правки в сжатые сроки, и совершенно бесплатно.
• Безопасность. Заказчик может не волноваться о том, что, оплатив услугу, он ее не получит решение задач. Средства со счета поступают исполнителю только в случае своевременной сдачи работы клиенту.
• Приемлемая стоимость услуг. Все вопросы касательно цены оговариваются на начальном этапе, никаких дополнительных расходов у студента не возникнет.

Если вас интересует решение задач онлайн, и вы не готовы тратить свое время и силы, наш сайт вам в этом поможет. Оперативно, профессионально, недорого – это основные принципы работы, которых безукоризненно придерживается наш сервис, а значит, студент может рассчитывать на квалифицированную помощь специалистов в любое время.

Заказать решение сопромата

              Решение задач по сопромату. У нас есть возможность Вам помочь с этим сложным предметом.

            Сопротивление материалов – предмет, который является базовым для студентов строительных специальностей. Решение задач по сопромату – это обыденное дело для большинства из них. Но и задачи бывают очень разными, хотя большинство из них являются типичными, такими заданиями являются задачи на изгиб, на кручение, расчет и нахождение
центра тяжести. Большинство из них должно сопровождаться чертежами схем,  эпюрами сил и моментов.  Решение задач по сопромату базируется на основных постулатах данного предмета, на уравнениях, кроме того, тут есть свои тонкости при построении эпюр. Например, при решении задач по строймеху   строят тоже эпюры, но их построение несколько отличается от эпюр, которые строят при решении задач по сопротивлению материалов.

         Основным типом задания по сопромату является расчетно графическая работа – на самом деле это совокупность задач, которые проверяют Ваши знания на определенные темы. Чаше всего РГР по сопромату включает от трех до пяти задач. Какие же типы задач встречаются в типичных ВУЗовских программах России и Украины?

         Давайте ниже попробуем систематизировать тематику задач: 

• 1.     Вступление в сопромат, основные понятия. Допущения и постановка задачи.
• 2.     Система тел,  внешние и внутренние силы системы.
• 3.     Методы расчета задач по сопромату. Метод сечений и метод напряжения.
• 4.     Задачи на растяжение и сжатие. Усилия, возникающие  в поперечном сечении.
• 5.     Задачи на напряжения. Деформации.  Растяжение и сжатие стержней.
• 6.     Энергия упругой деформации (потенциальная). Растяжение. Сжатие.
• 7.     Механические характеристики материалов. Статические нагрузки.
• 8.     Прочность, пластичность, характеристики статической вязкости.
• 9.     Задачи, требующие расчета на прочность при растяжении или сжатии.
• 10.                       Статическая неопределимая система.
• 11.                       Напряженное состояние. Линейное напряжение.
• 12.                       Плоское и объемное напряженные состояния.
• 13.                       Энергия упругой деформации.
• 14.                       Задачи, занимающиеся теорией прочности.

         Какие задачи по сопромату у нас можно заказать? Практически любые, темы, которых указаны выше. Наилучшим вариантом для быстрого получения решения у нас – это грамотная постановка задания. Если у Вас есть только задание – пришлите его у нас полно наработок по типичным заданиям и мы знаем стандартные требования большинства строительных ВУЗов. Кроме того, решение может быть оформлено по-разному от рукописного решения до решения в mathcad или Word.  Кроме того, предлагаем помощь в решении сопромата онлайн, это значит, что мы можем Вам помочь решить задачи прямо на экзамене.  Решение сопромата в режиме онлайн является высшим пилотажем среди исполнителей и мы готовы Вам в этом помочь.

          Кроме того, готовы Вам помочь в решении строймеха. Если же вам нужно банальное решение ТАУ — тоже можете обращаться к нам за помощью.

Сопромат онлайн

Онлайн-помощь – это оперативная помощь с решением задач в режиме реального времени. Это услуга очень популярна во время сессий: на зачетах и экзаменах.

Почему нужно заказать онлайн-помощь у технаря? 

Надежно. При внесении оплаты за онлайн-помощь студент может быть уверен, что ему помогут в обговоренный день и время.

 

Профессионально. Оказываю подобные услуги на протяжении многих лет, помог с успешной сдачей более 1000 экзаменов/зачетов.

 

Понятно. Все действия в решении снабжаю краткими комментариями, чтобы студент ориентировался и понимал, что и зачем в расчетах делается.

 

Индивидуально. Каждый экзамен/зачет выполняется, с учетом  той информации, которую студент сообщает при заказе помощи. Например, если я знаю, что мой клиент — студент строительного факультета, то на экзамене эпюры изгибающих моментов буду откладывать со стороны растянутых волокон, если он учится на инженера-механика, то эпюры буду изображать со стороны сжатых волокон. Это принципиально важно для данных специальностей.

 

Выгодно. Работаю с клиентами напрямую, из-за отсутствия посредников, студенты хорошо экономят на экзамене/зачете.

 

Лояльно. Во время экзамена/зачета студент может задавать любые вопросы по решению, тем самым отлично подготовится к сдаче работы.

Быстро. В режиме онлайн решаю задачи от 10 до 25 мин. Тем самым, у студента всегда остается время на изучение и осмысление решения.

 

Просто. Стараюсь выполнять решение максимально просто, чтобы студент, не понимающий ничего в сопромате, мог разобраться в расчетах и, при необходимости, успешно ответить на вопросы преподавателя.

 

Удобно. Сбрасываю решение частями, чтобы студент всегда был занят чем-то и не вызывал подозрений у преподавателя. Первая часть расчетов отправляется уже спустя 5-7 мин, после получения задания. 

 

Качественно. Решение присылаю в отличном качестве, отсканированное и обработанное в черно-белом формате. Чтобы студент не допустил ошибок при переписывании расчетов.

 

Правильно. По возможности, расчеты проверяю с помощью специализированного программного обеспечения, что позволяет исключить любые ошибки.

Что нужно сделать, чтобы успешно сдать зачет или экзамен? 

1. Расскажите технарю все о предстоящем зачете/экзамене.

Если Вам требуется онлайн-помощь по сопромату, сообщите технарю информацию о предстоящем экзамене или зачете: сколько заданий нужно будет решить, какие задачи примерно будут, необходимо ли помогать с теоретической частью, во сколько по мск. нужно будет помочь и т.д. Если Вы совсем не знаете, с чем потребуется помогать, то дополнительно расскажите: где учитесь и на кого, сколько раз в неделю и семестров изучали сопромат, и какие темы пройдены. По этим данным я смогу оценить стоимость помощи. Написать технарю это все  можно по контактам.

2. Оплатите онлайн-помощь.

Для заказа онлайн-помощи Вам необходимо оплатить полностью эту услугу до экзамена/зачета, как минимум за день. Причем при оплате помощи я запишу Вас, забронирую день и время, тем самым Вы будете уверенны в том, что помощь будет оказана, и я ни с кем больше не договорюсь на это время.

3.  Сдайте зачет/экзамен!

В назначенный день и время списываемся удобным для Вас способом. Вы сбрасываете свое задание, я начинаю его выполнять. По мере выполнения, сбрасываю частями решение, Вы переписываете. После того как работа будет выполнена, Вы вправе задавать любые вопросы по решению, перед тем как сдать ее преподавателю.

Загадка эквивалентного сопротивления резисторного куба

<Предыдущая Далее>

Загадка эквивалентного сопротивления резисторного куба

Вы, наверное, видели где-то на линии в вашей карьере электронщика проблема резисторного куба. 12 граней куба каждый содержат резистор 1 Ом, и задача состоит в том, чтобы вычислить, какое эквивалентное сопротивление находится между двумя противоположными углами. Использование прямой цепи — серьезная проблема. анализа, так как он требует написания и решения нескольких уравнений сетки.Есть много возможностей для ошибок.

Один из вариантов, если у вас есть время и возможности, — это построить модель в симулятор схемы, и пусть он определяет результат. Однако обычно куб натолкнуть на вас в компромиссной ситуации, как на собеседовании. Если ты инженер-электрик и не может понять это на месте, забудьте эту схему дизайнерская работа. Если вы специалист по электронике, вас простят за то, что вы не решили это, но вам лучше продемонстрировать понимание метода, как только он будет представлен.

Как оказалось, существует относительно простой анализ, основанный на симметрии и фундаментальный уровень понимания токов и напряжений.

Используемый традиционный метод включает распознавание наборов эквипотенциальных точек в вершинах куба, затем замыкание их вместе, чтобы можно было рассчитать параллельные сопротивления. Наконец, эти сопротивления добавляются последовательно, чтобы получить эквивалентное сопротивление. Процесс проиллюстрировано ниже.

После объяснения традиционного метода я представлю мое решение, которое немного больше интуитивно понятный и прямой метод получения одного и того же ответа. Решение с помощью традиционных метод фактически требует того же знания того, как токи делятся в узлах.

Наконец, LTSpice используется для получения ответа через схемотехнический симулятор.

---

Традиционный метод решения Проблема Резисторного Куба

Это кубическая структура, состоящая из 12 резисторов, электрически соединенных между 8 вершинами.Каждый резистор имеет сопротивление 1 Ом, но можно использовать любое значение до тех пор. как они все одинаковые.

Здесь в игру вступает интуиция. Цветовая кодировка используется, чтобы помочь сохранить дорожка резисторов и связанных узлов (ниже). Благодаря симметрии потенциал (напряжение) в трех узлах, обозначенных «α», равны. Поскольку между узлами с разностью потенциалов 0 В нет тока, они могут закоротить вместе, не нарушая целостности цепи.То же самое можно сделать для узлов, помеченных «β».

Замыкнув эти узлы, вы получите эквивалентную схему, показанную ниже. В качестве Вы можете видеть, что есть два набора из трех резисторов параллельно, последовательно с одним набор из шести резисторов, включенных параллельно. Итак, у вас есть 1/3 Ом последовательно и 1/6 Ом последовательно. с 1/3 Ом, что равно 5/6 Ом.

---

RF Cafe Способ решения проблемы Резистор Куб Проблема

Теперь я представлю свой метод решения задачи кубика резистора.Структура повторяется здесь снова.

Текущий закон Кирхгофа, который гласит, что сумма входящего и выход из узла равен нулю, важен для анализа.

Первый шаг — признать, что в узле, где существуют равные сопротивления, ток, поступающий в узел, будет равномерно распределен между номерами выходных веток — в данном случае три. Для удобства я назначил входной ток 3 ампера в углу с надписью «A», чтобы через каждый выход проходил 1 ампер. ветвь.Обратите внимание, что через каждую ветвь протекает ток 1 А.

На дальней стороне каждой из этих ветвей находится еще один узел с двумя выходными ветвями. Опять же, из-за симметрии входной ток будет делиться поровну, так что ½ А течет в каждая ветка. Глядя на выходной узел куба, помеченный «B», становится очевидным, что такая же ситуация, как и с «А».

Найдите момент, чтобы просуммировать токи на входе и выходе из каждого узла, чтобы убедиться, что они все складываются по мере необходимости.

Теперь, когда вы знаете ток через каждую ветвь, и вы знаете, что каждая ветвь имеет один резистор 1 Ом, закон Ома позволяет рассчитать напряжение на каждый резистор.

Следующим шагом является суммирование напряжения от входного узла «A» к выходному узлу «B». Любой Путь, по которому вы идете, проходит по трем краям, и все они составляют 2½ вольта.

Наконец, примените закон Ома, который гласит, что сопротивление равно напряжению делится на текущее. Как и в случае с другим методом анализа, полученный эквивалент сопротивление 5/6 Ом.

Вы можете видеть, что на самом деле, имея возможность делать предположения в традиционных Решение требует понимания текущих принципов разделения в моем методе.Итак, ИМХО, проще добавить напряжения, а затем подключить напряжение и ток к Ому. закон, чтобы прийти к ответу, чем рисковать, закорачивая узлы неправильно. Это так легко, пещерный человек мог это сделать.

---

Метод моделирования цепи решения задачи резисторного куба

Для проверки результата была смоделирована схема резисторного куба с использованием бесплатная программа LTSpice от Linear Technology. Маркировка резисторов соответствует этикеткам на традиционный метод анализа.Источник тока на 3 А размещается на входном узле N001 . Результирующий напряжение равно прогнозируемому 2,5 В. Опять же, закон Ома для 3 ампер и 2,5 вольт дает сопротивление 5/6 Ом.

R§b N001 N003 1 Отчет об анализе: В (n001): 2,5 напряжения

R§d N002 N004 1

R§a N002 N001 1

R§f N004 N003 1

R§h N005 N007 1

R§l N006 0 1

R§i N006 N005 1

R§j 0 N007 1

R§g N003 N007 1

R§k N004 0 1

R§e N002 N006 1

R§c N001 N005 1

I1 0 N001 3

.op

.backanno

.end

Опубликовано: 22 ноября, 2019 (оригинал 6.11.2010)

---

Спасибо посетителю RF Cafe Les Carpenter за то, что прислали мне это решение, которое меняет резисторы в конфигурации треугольником и звездой чтобы «упростить» решение. Моя голова все еще болит, глядя на это.

Опубликовано: 27 июня, 2010 г.

Расчет общего сопротивления — Физика средней школы

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или несколько ваших авторских прав, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

Одно неизвестное сопротивление

Поскольку одно из сопротивлений неизвестно, мы не можем просто уменьшить численно, мы должны использовать алгебру, чтобы найти решение.

Мы видим два простых последовательных сопротивления: \ (R_1 \) и \ (R_2 \) находятся последовательно, а \ (R_3 \) последовательно с неизвестным \ (R_4 \).

Мы делаем наши сокращения, но будем делать это символически. Воспользуемся нашим новым обозначение, и запишите это так \ (R_1 + R_2 \) следует читать «Резистор 1 включен последовательно с резистором два «.При символическом написании в этом контексте \ (R’s \) представляют собой объекты, а не числа.

Эта нотация позволяет быстро решать проблемы после распознавания комбинаций. с легкостью.

\ [(R_1 + R_2) || (R_3 + R_4) \]

Эти комбинации сразу узнаваемы как параллельно.Чтобы написать это, мы используем символ \ (|| \). Это заявление следует прочитать «Комбинация серий \ (R_1 \) и \ (R_2 \) параллельна серии комбинация \ (R_3 \) и \ (R_4 \) «.

\ [R_ {eq} = \ dfrac {1} {\ dfrac {1} {R_1 + R_2} + \ dfrac {1} {R_3 + R_4}} \]

Давайте превратим это утверждение в уравнение, которое мы сможем решить.У нас есть одно уравнение только с одним неизвестным \ (R4 \), так что все ясно.

\ [R_ {eq} = \ dfrac {(R_1 + R_2) (R_3 + R_4)} {R_1 + R_2 + R_3 + R_4} \]

Поскольку у нас есть ровно два параллельных элемента, мы можем использовать вместо этого используйте правило «произведение над суммой».Так часто легче манипулировать.

\ [\ begin {align} 10 & = & (4 + 6) * & \ dfrac {2 + R_4} {4 + 6 + 2 + R_4} \\ 10 & = & (10) * & \ dfrac {2 + R_4} {12 + R_4} \ end {align} \]

Мы можем работать с этим полностью символически, но давайте подключим наш знает на данный момент.Поскольку они легко комбинируются, у нас будет меньше символов, которыми нужно будет манипулировать. Если бы это были нехорошие целые числа, мы бы пока не хотели этого делать.

\ [2 + R_4 = 12 + R_4 \]

Отмените \ (10 ​​\) и умножьте обе части на знаменатель

Закон Ома

Закон Ома

Национальная аэронавтика и Космическое управление Исследовательский центр Гленна

Образовательный продукт Учителя 9–12 классы

---

Где:

V = напряжение

I = ток

R = Сопротивление

---

Пример проблемы:

Аккумулятор на девять вольт обеспечивает питание беспроводного плойка с сопротивлением 18 Ом.Насколько ток протекает через щипцы для завивки?

Эскиз:

---

Решение:

1.) Поскольку V (напряжение) и R (сопротивление) известны, решите для I (ток), разделив обе стороны уравнение Р.

2.) Буквы R в правой части уравнения Отмена.

3.) I остается в терминах V и R.

4.) Подставьте значения для V (напряжение) и R (Сопротивление).

5.) Решите относительно I (ток).

---

Задача № 1

Настенная розетка на 110 В обеспечивает питание стробоскопа. свет с сопротивлением 2200 Ом. Сколько тока течет через стробоскоп?

Эскиз:

Выберите свой ответ ниже

1. 0.5 усилители
2. 2,0 усилители
3. 0,05 усилители
4. 1,0 усилители

---

Проблема № 2

Проигрыватель компакт-дисков с сопротивлением 40 Ом имеет через него протекает ток 0,1 ампер. Набросайте принципиальную схему и посчитайте, сколько вольт питает проигрыватель компакт-дисков?

Выберите свой ответ ниже

1. 0.0025 вольт
2. 4,0 вольт
3. 10,0 вольт
4. 400,0 вольт

---

Это задание было создано Стивеном Гутьерресом, для проекта «Технологии обучения», в Исследовательском центре Гленна НАСА в 1996 году.

---

Веб-страница закона Ома

Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

Любые комментарии направляйте по адресу:

Томас[email protected]

Содержание решенных задач

Содержание решенных проблем перейти к содержанию

Электрические схемы

Резистивные цепи

Мощность и энергия

Решение простой схемы из трех элементов — решается простая схема и определяется мощность, потребляемая или подаваемая каждым элементом. При решении схемы используются KCL, а также закон Ома. Положительное соглашение о знаках используется при определении мощности элемента. Показано и обсуждено, как источник, в данном случае источник тока, не может ни поглощать, ни подавать энергию.Также упоминается, что резисторы являются пассивными элементами и всегда поглощают мощность / энергию. Энергия и энергосбережение — исследуется схема с двумя источниками и тремя двухпортовыми элементами. Приведены некоторые напряжения и токи. Напряжение источника напряжения неизвестно. Нам нужно проанализировать схему, найти мощность других элементов и использовать энергосбережение для определения мощности источника напряжения. Схема, содержащая только источники — мы решаем схему, которая содержит только независимые источники: два источника напряжения и два источника тока.KVL и KCL используются для определения напряжений и токов.

KVL / KCL

Теоремы Тевенина и Нортона / эквивалент

Деление напряжения / тока

Решение с использованием правила разделения тока — резистивная цепь постоянного тока с двумя источниками, одним источником напряжения, одним источником тока, оба независимые, решенные с использованием метода разделения тока. Делитель напряжения — Правило деления напряжения — Правило деления напряжения: Напряжение делится между двумя последовательными резисторами прямо пропорционально их сопротивлению.Это простое правило можно использовать для решения простых схем или для упрощения решения сложных. В этом посте изучается схема делителя напряжения и решаются некоторые примеры, чтобы показать, как это правило может быть использовано в схемах решения. Проблема 1-16: Делитель напряжения. В этой решенной задаче четыре схемы решены с использованием делителя напряжения (правило деления напряжения). Проблемы распределяются от простых до более сложных. Показано, как делитель напряжения можно использовать для решения простых задач.

Сокращение цепи

Наложение

Метод суперпозиции — Схема с зависимыми источниками — Схема с двумя независимыми и двумя зависимыми источниками решается методом суперпозиции. Независимые источники отключаются по одному, и рассчитывается вклад включенного источника. Зависимые источники отключать не следует.

Анализ сетки

Задача анализа сетки (тока) — Схема с четырьмя сетками, решенная с помощью анализа сетки. Схема имеет два источника тока, один источник напряжения и шесть резисторов.Mesh Analysis — Supermesh — Анализ сетки, используемый для решения схемы, которая имеет супермешок. После решения схемы определяется мощность источников.

Узловой анализ

Узловой анализ — Схема с зависимым источником напряжения — 6-узловая схема решается узловым анализом. Он содержит один зависимый источник напряжения, два независимых источника напряжения, два независимых источника тока и несколько резисторов. Зависимый заставляет два узла сформировать суперузл. Узловой анализ — 6-узловая схема — 6-узловая схема решается методом узлового анализа и рассчитываются мощности источников напряжения и тока.Система линейных уравнений состоит из трех уравнений с тремя неизвестными. Узловой анализ — Зависимый источник напряжения — Схема с 3 узлами, одним зависимым источником напряжения, двумя источниками тока и тремя резисторами решается узловым анализом. Также проиллюстрирован результат моделирования PSpice. Узловой анализ — Суперузел — это схема с двумя источниками напряжения и двумя источниками тока. Для решения схемы используется метод узлового анализа. Один из источников напряжения образует суперузл между двумя узлами.

примеров

примеров

Примеры цепей переменного тока

---

Пример # 1

Проблема:

Цепь переменного тока

n пропускает среднеквадратичный ток 7,0 А. Электрический ток проходит через резистор на 12 Ом. а.) Какой пик Текущий? Решение: умножьте действующее значение тока на sqrt (2). I = 9,90 A б.) Какая мощность рассеивается в резисторе? Решение: можно использовать обычную формулу: i ² R , однако следует использовать действующее значение тока.588 Вт в.) Какой пик падение напряжения на резисторе?

Решение:

Используйте закон Ома, стараясь использовать пиковый ток для получения пикового напряжения. 118,8 В

---

Пример # 2

Проблема:

Рассмотрим схему LC справа. Если нужно настроить эту схему на частоту 84 кГц , а конденсатор имеет емкость C = 3,0 м F , что индуктивность л нужна?

Решение:

Используйте отношение,.Решите относительно L .

л = 1.20E-6 H

---

Пример # 3

Проблема:

а.) Какое сопротивление цепи к вправо, если: f = 60 Гц , L = 20 мВ , R = 4,0 Вт?

Решение:

Z = 8,54 Вт

б.) Если среднеквадратичное значение напряжение источника В _{действующее значение} = 110 В , что такое р.РС. Текущий?

Решение: I _СКЗ = В _СКЗ / Z

I _{среднеквадратичное значение} = 12,9 ампер

c.) Какой пиковый ток?

Решение: I _p = sqrt (2) I _rms

I _p = 18,2 ампер

г.) Какая мощность рассеивается в резистор?

Решение: P = I ² _{среднеквадратичное значение} R

п. = 1320 Вт

---

Пример № 4

Проблема:

а.) Какова емкость, при которой ток в цепи равен максимум?

ДАННЫЕ: f = 60 Гц , L = 20 м вод. Ст. , R = 4,0 Вт, В _{действующее значение} = 110 В ?

Решение: Выберите емкость так, чтобы реактивное сопротивление конденсатора отменяет реактивное сопротивление индуктор:

С = 8.8E-5 F

б.) Что это среднеквадратичное значение. ток через цепь для емкости, найденной в части a ?

Решение: Полное сопротивление цепи полностью определяется резистором на резонанс, Z = R . Тогда ток будет V / R .

I = 27,5 А

c.) Найдите емкость, чтобы сделать импеданс равен 8 Ом.

Решение: Импеданс:

Сначала определите реактивное сопротивление конденсатора ( X _c знак равно612 Ом ), затем найдите C .

С = 4.33E-3 F

---

Индекс цепи переменного тока

Аналоговая электронная вычислительная система, вдохновленная Amoeba, объединяющая перекладину сопротивления для решения задачи коммивояжера

На рисунке 2a показана схема электронной амебы, состоящей из ядра амебы и IMC, которая электронно имитирует динамику поиска решения так называемого « компьютер на основе амебы », который использует живую амебу для поиска решения проблемы TSP ^38,39 (см. дополнительную информацию).Состояние каждой единицы в ядре амебы представляет решение о том, где и когда посетить. IMC реализует тип управления с обратной связью, называемый «контролем возврата», который относится к ограничениям TSP и расстояниям между городами из данной карты и отправляет «сигнал обратного отклика» каждому блоку в ядре амебы ^{36,37,38, 39} ; сигнал определяется в соответствии с рекуррентной динамикой нейронной сети, определенной формулой. (1) в «Методах».

Сначала мы проводим численное моделирование с использованием имитатора схем на обычном компьютере (см. «Методы»), чтобы определить, может ли электронная амеба решить задачу TSP с 4 городами, показанную на рис.3а. На рисунке 3b показан пример формы выходного сигнала, полученного в результате моделирования схемы. Индексы состояния каждого объекта \ ({X} _ {V, k} \), \ (V \) и \ (k \) означают, что город \ (V \) посещается в \ (k \ ) -го порядка. Первоначально каждый блок принимает состояние 1, потому что заряд конденсатора установлен на ноль. Затем IMC отправляет сигналы возврата ко всем устройствам, чтобы изменить их состояние с 1 на 0, так как состояния «все одно» нарушают ограничения TSP. Состояние каждого блока постепенно приближается к 0 при зарядке конденсатора путем подачи тока от источника тока.После того, как несколько переворотов были вызваны управлением отскоком, динамика всех единиц стала стабильной, как показано в области штриховки на рис. 3b. В этот момент электронная амеба находит оптимальное решение, D → A → B → C → D , которое соответствует кратчайшему маршруту.

Рисунок 3

Динамика поиска решения электронной амебы. ( а ) 4-х городской экземпляр ТСП. Вес каждого края указывает расстояние между соответствующими городами. ( b , c ) Динамика переменных состояния в схемном моделировании и изготовленной системе соответственно.Переменная \ ({X} _ {V, k} \) представляет, что город \ (V \) посещается в \ (k \) -м порядке. Кратчайшие маршруты, D → A → B → C → D и A → D → C → B → A , были найдены системой моделирования и сфабрикованы соответственно.

Используя симулятор схем, мы исследовали эффективность поиска решения электронной амебы для \ (N \) в диапазоне от 10 до 30. Мы выполнили 50 испытаний для каждого случая для \ (N \) не более 20, но только один раз для каждого \ (N \) более 20, потому что время моделирования быстро увеличивалось; для случаев из 20 городов потребовалось 5 часов, а для случаев из 30 городов — 6 дней.В каждом испытании сопротивление в единицах было случайным образом назначено от 1 Ом до 10 кОм, чтобы электронная амеба исследовала более широкое пространство состояний. Чтобы оценить скорость нахождения легального решения проблемы электронной амебы, мы выполнили 560 попыток решения TSP для 10–30 городов. Показатель оказался 100%; система, безусловно, сводилась к одному из юридических решений на каждую попытку. Это связано с тем, что ядро ​​амебы всегда стабилизируется в устойчивом состоянии, в котором никакая переменная не нарушает ограничения TSP ³⁹ ; в таком состоянии никакие дальнейшие изменения во всех единицах ядра амебы не индуцируются обратными сигналами.На рис. 4а показана длина маршрута, полученная симулятором схемы. На рис. 4а вертикальная ось нормирована на среднюю длину маршрута, полученную при случайной выборке из 10 000 испытаний; если значение на вертикальной оси меньше 1,0, это означает, что качество найденного правового решения выше, чем качество, найденное при случайной выборке. Результаты показывают, что электронная амеба находит более качественные решения, чем случайная выборка. Более того, средняя длина маршрута имела тенденцию к снижению; качество не ухудшилось, даже когда размер проблемы \ (N \) стал больше.Путем внесения случайных изменений в сопротивления блоков каждый блок изменяет скорость перехода из состояния 1 в 0, и было найдено множество юридических решений, как показано на рис. 4b; он достиг разных решений даже для одного и того же экземпляра, хотя и не гарантировал достижение оптимального решения.

Рисунок 4

Эффективность поиска решения электронной амебы на основе симулятора схем и 2-opt, оцениваемая как функция размера проблемы. ( a — c ) Результаты, полученные с электронной амебы и ( d ) с 2-опт.( a ) Длина маршрута, нормализованная по средней длине, вычисленной путем случайной выборки. Планки погрешностей для случаев из 10–20 городов обозначают стандартные отклонения, полученные из 50 испытаний, тогда как для случаев из 21–30 городов не показаны, поскольку для каждого случая проводилось только испытание. ( b ) Гистограмма длин маршрутов решений, найденных для экземпляра из 20 городов после 50 испытаний. Средняя длина маршрута, рассчитанная методом случайной выборки, составила 2016 г., тогда как длина, полученная с помощью электронной амебы, составила 1780 г.( c ) Время поиска решения оценивается на основе динамики, генерируемой симулятором схемы (см. «Методы»). ( d ) Время поиска решения, необходимое для расчета на обычном компьютере (см. «Методы»).

Рисунок 4c показывает, что среднее время, необходимое электронной амебе для поиска законного решения, увеличивается почти линейно как функция от \ (N \). Этот результат хорошо воспроизводит наблюдение, подтвержденное на компьютере с амебой; живая амеба достигла приблизительного решения TSP за линейное время ^38,39 .Гипотетический механизм решения с линейным временем был предложен с абстрактной математической моделью динамики поиска решения компьютера на основе амебы; численное моделирование модели, названной «AmoebaTSP», показало, что решение линейного времени может быть достигнуто, если центр одноклеточного организма может поставлять внутриклеточные ресурсы для роста его ветвей с постоянной скоростью, даже при ответе на сигналы возврата ^38,39 . Операция с линейным временем связана с конструкцией системы управления отскоком вместе с параллельными операциями всех блоков в ядре амебы.Блоки пытаются выбрать путь между двумя городами, имеющими более короткое расстояние, в соответствии с информацией о коротких расстояниях возможных путей путем накопления и сравнения опыта подавления сигналов обратного отражения; два модуля, представляющие более короткий путь, реже запрещаются по сравнению с другими, и им разрешено принимать относительно большие значения состояния. Правило возврата построено так, что после того, как путь и порядок их посещения определены, правило не позволяет ядру амебы изменять решение после этого.Таким образом, система определяет каждый путь один за другим, избегая незаконных путей.

Электронная амеба достигнет высококачественного решения за линейное время даже для экземпляров большего размера, если будет работать по такому же механизму, что и AmoebaTSP. Более того, время поиска решения электронной амебы может быть дополнительно сокращено, поскольку изменение состояния каждого блока может быть ускорено за счет увеличения тока и / или уменьшения емкости (см. Дополнительную информацию).

Мы сравнили эффективность поиска решения электронной амебы на основе симулятора схем с характеристиками типичного стохастического алгоритма локального поиска, 2-opt (см. «Методы»), который является простым и быстрым методом, не требующим оптимизации параметров ⁷ .Качество решения, полученного с помощью 2-opt, становится выше (и в конечном итоге насыщается) по мере того, как его основная операция повторяется большее количество раз, но мы прекратили итерацию, когда качество стало равным качеству, полученному с помощью электронной амебы, и измерили время, необходимое для прекращения. Как показано на рис. 4d, для 2-opt требовалось время, которое возрастало как квадратичная функция размера проблемы, тогда как электронной амебе требовалось только линейное время, чтобы представить решение с тем же уровнем качества (рис.4в). Соответственно, электронная амеба, однажды реализованная физически, будет более полезной для поиска высококачественного решения за более короткое время поиска, чем 2-opt при запуске на обычном компьютере и когда количество городов превышает 50.

При изготовлении физически электронная амеба (рис. 2b) с использованием КМОП-устройств, мы проверили, что изготовленная система может решать различные задачи TSP с 4 городами, как показано на рис. 5a – e, где оптимальные и наихудшие решения приведены в таблице 1.Ядро амебы состоит из 16 ветвей, и мы можем отобразить произвольный экземпляр с 4 городами, изменив значения сопротивления в IMC. Временная эволюция переменных состояния в созданной системе показана на рис. 3c. На начальном этапе переменные вели себя так же, как и при моделировании схемы (рис. 3b), и они стали стабильными после достижения решения. Внизу рис. 5a – e показано, что система нашла кратчайший путь для экземпляров A – C и E, где мы выполнили 50 испытаний для каждого экземпляра без изменения значений сопротивления.

Рисунок 5

Результаты, полученные с помощью сфабрикованной электронной амебы для экземпляров TSP в 4 городах, которые дали три возможных пути (юридические решения). ( a — e ) Гистограммы маршрутов, полученные в 50 испытаниях. Сокращения на горизонтальных осях: Rt 1: A → B → C → D → A , Rt 2: A → C → D → B → A и Rt 3: A → D → B → C → A .

Таблица 1 Сводка экземпляров TSP и длины их маршрутов.

Изготовленная система не смогла найти кратчайший маршрут, например, D, как показано на рис.5d, хотя самая короткая длина маршрута D равна длине C. Это можно отнести к ряду вариаций устройства в изготовленной схеме, таких как изменение порогового напряжения в КМОП-инверторе, изменение напряжения смещения в операционном усилителе и разница в длина проводки в IMC, которая может создать предпочтение при принятии решения. Однако для случаев, когда длины маршрутов широко распределены, например, для экземпляра E, система достигла оптимального решения, преодолев предпочтение.При решении экземпляров большего размера и введении большего количества шума ожидается, что производительность системы станет надежной и устойчивой (дополнительный рисунок S6), потому что различия в качестве (длинах маршрутов) юридических решений для этих экземпляров становятся относительно меньшими, чем у меньших -размерные экземпляры в зависимости от амплитуды шума.

Обратите внимание, что машинам Изинга необходимо приложить значительные усилия для отображения проблем и процессов настройки параметров до решения проблемы.Если эта предварительная обработка может быть произведена должным образом, модель Изинга в сочетании с имитацией отжига покажет лучшую производительность в поиске более качественного решения TSP, чем электронная амеба, в противном случае она не сможет достичь даже юридического решения (см. Дополнительную информацию). Напротив, электронной амебе нет необходимости выполнять сложную и дорогостоящую предварительную обработку, потому что IMC предлагает высокую гибкость отображения проблем с его неограниченной связью между произвольной парой переменных и требует только простых числовых операций для определения параметров ( см. «Методы»).Более того, когда резисторы в IMC заменяются мемристорами или атомарными переключателями, что позволяет перезаписывать динамическое сопротивление ^{40,41,42,43,44} , решаемый экземпляр TSP может быть обновлен быстро даже в середине решения — процесс поиска, а контроль возврата позволит ядру амебы легко найти новое решение обновленного экземпляра, немного изменив предыдущее. Такой динамически перезаписываемый IMC позволит электронной амебе гибко реагировать на внезапные изменения ограничений проблемы, вызванные неожиданными сбоями, возникающими в постоянно меняющихся практических ситуациях.{4} \). Этот порядок, очевидно, сопоставим с порядком цифровых машин на основе модели Изинга с полной связностью на логическом уровне. Однако физическая перекладина в электронной амебе дает преимущества с точки зрения времени выполнения и энергопотребления; Перекрестная панель позволяет выполнять управление возвратом для всех переменных полностью параллельно, в то время как цифровая машина Изинга на базе FPGA требует большого количества обращений к памяти для достижения логической полной связности, что требует больших затрат времени и энергии.Благодаря современной цифровой технологии LSI каждая емкость в ядре амебы будет уменьшена до минимального уровня, при котором время зарядки будет отличаться от времени зарядки паразитных элементов. Ожидается, что современная нанотехнология для изготовления наноразмерной поперечной структуры, оснащенной мемристорами для представления аналоговых значений сопротивления ^42,43 , подавит увеличение физического размера IMC. Электронная амеба может быть построена и поддержана со значительно более низкой стоимостью, чем установка для отжига Quantum, которая требует большого количества сложного оборудования для охлаждения и поддержания квантовой когерентности.Более того, хотя скорость вычислений других машин Изинга не масштабируется, поскольку они страдают от «узкого места Неймана», ограничивающего скорость передачи данных по шине данных между памятью и рабочими секциями, электронная амеба не сталкивается с таким ограничением.

В этой статье мы продемонстрировали, что с учетом произвольного экземпляра TSP электронная амеба позволяет легко запускать вычисления после простых операций определения сопротивления в IMC и находить высококачественное решение только за линейное время, используя спонтанные динамика электрического тока в ядре амебы.Эта надежная и быстрая возможность поиска решений может быть полезна для определенных приложений, в которых время поиска отдается приоритету качеству найденного решения. Например, в ситуации на месте бедствия, когда необходимо предоставить надежные маршруты эвакуации для жителей, следует сделать быстрое объявление более приоритетным, чем определение точно оптимальных маршрутов. Электронная амеба была бы более полезной, чем использование обычных компьютеров для запуска алгоритма стохастического локального поиска, когда количество городов превышает сотню или больше.Более того, компактность IMC предполагает, что подход «система на кристалле», поддерживаемый технологиями полупроводниковых LSI, еще больше повысит масштабируемость и энергоэффективность, что сделает его полезным для более широких приложений облачных и периферийных вычислений. Одна из наших будущих задач — улучшить качество решения, найденного электронной амебой. Возможные подходы состоят в том, чтобы назначить соответствующие начальные состояния основным единицам амебы с помощью генетического алгоритма, наложить стохастические флуктуации с помощью аппаратного генератора случайных чисел, чтобы принудительно избежать решений локального минимума (см.