ORIGIN
:=
1
Metoda Rayleigha-Ritza wyznaczenia przybliżonego rozwiązania
problemu pręta rozciąganego
E
:=
10
GPa
- moduł Youngac
10
kN
m
2
:=
P
:=
5
kN
L
:=
4
m
A
:=
10
cm
2
ξ
x
L
=
κ
c L
2
×
2
×
P
=
16
:=
R
P
0
L
x
q x
( )
ó
ô
õ
d
+
=
R
P
c
0
L
x
x
ó
ô
õ
d
×
+
=
85
×
kN
:=
Energia odkształconego pręta w położeniu równowagi dąży do minimum
Φ
1
V
2
ε
T
×
× ε
E
×
æ
ç
è
ö
÷
ø
ó
ô
ô
õ
d
0
L
x
c x
× u
×
ó
ô
õ
d
-
-
P u L
×
( )
=
---> minimumΦ
E A
×
2
0
L
x
x
u
d
d
æ
ç
è
ö
÷
ø
2
ó
ô
ô
ô
õ
d
×
0
L
x
c x
× u
×
ó
ô
õ
d
-
-
P u L
×
( )
=
=
...
...
E A
×
2
L
0
1
ξ
ξ
u
d
d
æ
ç
è
ö
÷
ø
2
ó
ô
ô
ô
õ
d
×
0
1
ξ
L
2
× ξ
c
× u
×
ó
ô
õ
d
-
-
P u 1
×
( )
=
Rozwiązania przybliżonego poszukujemy w postaci wielomianu, który spełnia warunki brzegowe:
u
( )
ξ
=
a
0
+
a
1
×
ξ
+
a
2
×
ξ
2
u 0
( )
=
0
--->a
0
=
0
x
u
d
d
1
L
(
a
1
+
2
a
2
×
ξ
)
=
Φ
E A
×
2
×
L
( )
a
1
2
2
a
1
×
a
2
+
( )
a
2
2
4
3
×
+
é
ê
ë
ù
ú
û
×
c L
×
2
a
1
1
3
×
a
2
1
4
×
+
æ
ç
è
ö
÷
ø
×
-
-
P a
×
(
1
+
a
2
)
=
Wartości stałych a1 i a2 wyliczamy z warunku minimum energii, otrzymując układ równań:
a
1
Φ
d
d
=
0
--->E A
×
L
×
(
a
1
+
a
2
)
P
2
×
κ
3
+
1
æ
ç
è
ö
÷
ø
×
=
a
2
Φ
d
d
=
0
--->E A
×
L
a
1
4
3
a
2
+
æ
ç
è
ö
÷
ø
×
P
κ
2
+
1
æ
ç
è
ö
÷
ø
×
=
Układ równań w postaci macierzowej: