真ん中に集中荷重をかけた単純梁
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たわみ
次の3式を連立して解いて$ x\mapsto vを求める
$ M= -EI\frac{\mathrm{d}^2v}{{\mathrm{d}x}^2}
$ M:x\mapsto\begin{dcases}\frac{1}{2}Px\quad&\mathrm{if}\ x<\frac{1}{2}l\\\frac{1}{2}P(l-x)&\rm otherwise\end{dcases}
$ v(0)=v(l)=0
$ v', v \rm\ is\ continuous
$ \begin{aligned}\implies v(x)=&v(l)x+v(0)-\frac{1}{EI}\begin{dcases}\frac{1}{12}Px^3\quad&\mathrm{if}\ x<\frac{1}{2}l\\-\frac{1}{12}P(x-l)^3&\rm otherwise\end{dcases}\\=&-\frac{1}{EI}\begin{dcases}\frac{1}{12}Px^3\quad&\mathrm{if}\ x<\frac{1}{2}l\\-\frac{1}{12}P(x-l)^3&\rm otherwise\end{dcases}\end{aligned}
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3回も計算間違いするとは……takker.icon
全部どこが間違っているか探し出せはしたけどさあ
これ$ x=\frac{1}{2}lで対象なたわみ曲線になるはずだから、$ x\mapsto x-\frac{1}{2}lで座標変換したほうが見通しが良くなるんじゃないか?
式はこうなる
$ M= -EI\frac{\mathrm{d}^2v}{{\mathrm{d}x}^2}
$ M:x\mapsto -\frac{1}{2}P|x|+\frac{1}{4}Pl
場合分けがなくなってスッキリした
$ v(\pm\frac{1}{2}l)=0
$ v',v \rm\ are\ continuous
$ \gdef\d{\mathrm{d}}\d\left( \frac{\d v}{\d x}\right)=-\frac{1}{EI}\d\left(-\frac{1}{4}Px|x|+\frac{1}{4}Plx\right)
$ \gdef\d{\mathrm{d}}\d v=-\frac{1}{EI}\d\left(-\frac{1}{12}Px^2|x|+\frac{1}{8}Plx^2\right)
一つの式にまとめられるから、連続条件がいらなくなるのか?
$ x\mapsto|x|が連続函数だから、$ Mを2回積分しても連続函数のまま?
そうであるなら最初の解法でも連続条件は必要ないはず
いやいやいや、連続函数にならなかったらおかしいでしょ
いや証明はしていないが
$ \therefore v:x\mapsto-\frac{1}{EI}\left(-\frac{1}{12}Px^2|x|+\frac{1}{8}Plx^2+C_0x+C_1\right)
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$ \therefore v:x\mapsto-\frac{P}{48EI}\left(-4x^2|x|+6lx^2-l^3\right)
こっちの方が楽だったtakker.icon