Skip to main content
24-Ruby IV
May 25, 2015
Solved

Catenary with load

  • May 25, 2015
  • 3 replies
  • 7559 views

I hope I have solved this old interesting problem - One catenary problem

See please pictures and attach (15 and Prime).

Chain-Load-2.png

Chain-Load-3.png

But at G=0 and x.0=1 m I have not one chain - is it an error of Math model or of a numerical method of 9 equations solution?

Chain-Load-G0-error.png

At x.0=40 m and others not at two fix points all is OK

Chain-Load-4.png

Werner! Where are you?

Best answer by RichardJ

Well, I was going to say that your expression for Delta_m was wrong, because it should be gc*Delta_S, not gc*Delta_L, but I see you already fixed that

So your fixed program points to the correct form for the integral:

3 replies

24-Ruby IV
May 26, 2015

I can not insert a video. See please two frame of two cases

VideoG50.png

and with error

VideoG0.png

and video (may by it is OK)

Video Link : 6089

24-Ruby IV
May 28, 2015

May by the error is here

7-12-M-M.png

19-Tanzanite
May 30, 2015

I'm not a big fan of typing

Could you post a worksheet with the evaluated integral and the program.

19-Tanzanite
May 28, 2015

I think it's just a numerical issue. With x.0=40m you can still see a difference between the two curves at 120m, it's just not as obvious. When x.0=1m you are extrapolating the curve by more than a factor of 100, so even the smallest error in the calculated curve becomes very obvious.

Edit: now I'm not so sure. If I change the algorithm for Find, or if I change TOL and CTOL, it makes no noticeable difference. If it were a numerical limitation I would expect something to change.

24-Ruby IV
May 29, 2015

Thanks, Richard.

I think, the error is in the torque formula.

24-Ruby IV
May 30, 2015

I hope I have correct solution.

Now we can solve new task with 2, 4, 4 loads

The 9-th equation must be

7-15-Chain-Load.png

and no problems

7-16-Chain-Load.png

7-17-Chain-Load.png

RichardJ19-TanzaniteAnswer
19-Tanzanite
May 31, 2015

Well, I was going to say that your expression for Delta_m was wrong, because it should be gc*Delta_S, not gc*Delta_L, but I see you already fixed that

So your fixed program points to the correct form for the integral:

24-Ruby IV
May 31, 2015

Thanks Richard. Would you like to be one coauthor of this chapter/article? Welcome!

I have added your integral in the book with one remark:

На рисунке 7.15 показано уточненное уравнение баланса моментов сил, в которое было вставлено определение момента сил от веса провисающих цепей, заданное с помощью цикла с параметром. Цепь разбивается на 1000 элементарных кусочков (элементов) со своим моментом сил, которые суммируются.

Но сумма (рис. 7.15) предпочтительней интеграла в русле основной идеи первого этюда книги, утверждающей, что в формуле должна быть видима ее физико-математическая суть. В сумме она сразу видна (суммирование моментов сил от элементарных участков цепи), а в интеграле – нет. 

And more

Наши расчеты показывают, что мост или канатную дорогу нужно испытывать не только при максимальной, но и при минимальной (нулевой) нагрузке. И даже при отрицательной – см. рис. 7.19.

7-18-Helicopter.png

Мы уже упоминали в сноске, что инженер должен решать не просто технические, а технико-экономические задачи. Если, например, под нашей ЛЭП должен проплыть всего лишь раз аномально высокий объект, то можно не строить высокие мачты или не натягивать излишне провода, а… приподнять их с помощью, например, вертолета. Кстати можно заметить, что у летящего с внешней подвеской вертолета трос тоже прогибается не по прямой, а по цепной линии. И это тоже можно обсчитать, используя подходы, описанные в этом этюде.