结构的讲义稳定性

《起重机的平衡与稳度》讲义一、引言起重机在现代工业和建筑领域中扮演着至关重要的角色，它们能够吊起沉重的物体并将其准确地移动到指定位置。

然而，要确保起重机的安全运行，理解其平衡与稳度的原理是必不可少的。

在这篇讲义中，我们将深入探讨起重机平衡与稳度的相关知识。

二、起重机平衡的基本原理1、重心的概念重心是物体所受重力的合力作用点。

对于起重机来说，其整体结构以及所吊运的物体都有各自的重心。

当起重机的重心与支撑点之间的关系处于稳定状态时，才能保证起重机不会倾倒。

2、平衡条件起重机要保持平衡，必须满足合力为零和合力矩为零的条件。

也就是说，起重机所受的向上的支撑力之和等于其自身重量与吊运物体重量之和；同时，以支撑点为轴，各力产生的力矩之和也应为零。

3、影响重心位置的因素起重机的结构设计、吊运物体的形状和重量分布等都会影响其重心的位置。

例如，起重臂的长度和角度变化，吊运物体的不规则形状等。

三、起重机稳度的影响因素1、支撑面的大小和形状支撑面越大、形状越规则，起重机的稳度就越高。

例如，四条支腿的起重机比两条支腿的起重机在相同条件下更稳定。

2、重心的高度重心越低，起重机越稳定。

当重心过高时，一旦受到外界干扰，容易失去平衡。

3、负载的分布吊运物体的重量均匀分布可以提高起重机的稳度。

如果负载集中在一侧，会增加起重机倾倒的风险。

4、风载和地面条件强风会对起重机产生水平推力，不平整的地面会导致支撑点受力不均，这些都会影响起重机的稳度。

四、提高起重机平衡与稳度的措施1、合理的结构设计在设计起重机时，要充分考虑重心位置、支撑面大小和形状等因素，确保结构的合理性和稳定性。

2、精确的负载计算在吊运物体之前，必须准确计算负载的重量和重心位置，以便调整起重机的工作状态。

3、安装稳定装置如防风拉索、支腿垫板等，可以增加起重机在不同环境下的稳定性。

4、操作人员的培训操作人员必须熟悉起重机的性能和操作规范，能够根据实际情况调整起重机的姿态，保持平衡和稳定。

简易模具结构讲义1. 引言本讲义旨在介绍简易模具的基本结构和使用方法。

简易模具是一种用于制作零件的工具，它可以通过给定的材料和形状来制造出特定的产品。

在本讲义中，我们将重点介绍简易模具的结构和功能。

2. 模具的构成部分简易模具通常由以下几个主要部分组成：2.1 模具底座模具底座是模具的基础部分，它通常由坚固的材料如铸铁或钢制成。

模具底座用于支撑和固定其他模具部件，以确保模具的稳定性和可靠性。

2.2 模具芯模具芯是用于产生孔洞或内部形状的部分。

它通常由金属或塑料制成，具有特定的形状和尺寸。

模具芯被放置在模具底座内，并与其他模具部件一起工作。

2.3 模具腔模具腔是用于制作外部形状的部分。

它也通常由金属或塑料制成，并与模具芯一起协同工作。

模具腔内的形状和尺寸决定了最终制造出的产品的形状和尺寸。

2.4 模具导向系统模具导向系统用于确保模具的准确定位和运动。

它通常包括导柱、导套和导向销等部件，以确保模具在使用过程中的稳定性和精度。

2.5 其他辅助部件除了以上主要部件外，简易模具还可能包括一些辅助部件，如顶杆、顶针和顶板等。

这些部件在模具的工作过程中起到辅助作用，帮助实现一些特殊的操作或功能。

3. 简易模具的使用方法在使用简易模具时，一般需要按照以下步骤进行操作：3.1 准备工作准备工作包括选择合适的材料和制作模具所需的工艺。

首先，根据产品的要求选择合适的材料，并准备好相应的模具芯和模具腔。

然后，根据具体的制作要求，制作模具底座和其他辅助部件。

3.2 安装模具将模具芯和模具腔安装到模具底座上，并使用导向系统进行准确定位。

确保模具的稳定性和可靠性，以避免模具在使用过程中出现问题。

3.3 进行加工将待加工的材料放置在模具腔内，并进行相应的操作。

通常，操作方式包括压力加工、注塑加工等。

根据具体的加工要求，选择合适的工艺和操作方法。

3.4 完成加工完成加工后，将制造出的产品从模具腔中取出，并进行必要的检查和修整。

根据产品的要求，可以对产品进行去毛刺、打磨等后续处理工作，以提高产品的质量和外观。

第六章配位化合物的结构和性质教学目的：通过学习，使学生对配位化合物的三大化学键理论（价键理论、晶体场理论、分子轨道理论）有所了解，并能够运用合适的理论对常见配合物的结构和性质进行理论分析和解释。

教学重点：1．晶体场理论；2．姜－泰勒效应；3．分子轨道理论。

引言：配位化合物简称配合物，又叫络合物，是一类含有中心金属原子（离子）(M)和若干配体(L) 的化合物（MLn）。

中心原子通常是过渡金属元素的原子或离子，具有空的价轨道；而配体则有一对或多对孤对电子。

在广泛的化学实践和量子化学巨大发展的基础上，提出了各种解释中心原子和配体之间化学键本质的理论，主要有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论第一节价键理论1928年Pauling把杂化轨道理论应用到配合物中，提出了配合物的价键理论。

一、理论要点：配体的配位原子提供孤对电子进入中心原子(或离子)的空的杂化轨道形成配位键；配位键可分为电价配键和共价配键两种，相应的配合物叫做电价配合物和共价配合物。

二、杂化轨道与空间构型三、电价配键和共价配键1、电价配合物中心离子的电子层结构和自由离子的一样，它与配体是以静电作用力结合在一起，常采用spd外轨道杂化，形成高自旋配合物。

电价配合物特点：配体往往电负性大，不易给出孤电子对，中心离子的结构不发生变化。

配合物中配位键共价性较弱，离子性较强；键能小，不稳定，在水中易分解简单粒子；2、共价配合物中心离子腾出内层能量较低的空d轨道，进行dsp内轨道杂化，接受配体的孤对电子，形成低自旋共价配合物。

共价配合物特点：配体往往电负性较小，较易给出孤电子对，对中心离子的影响较大，使其结构发生变化。

配合物中配位键共价性较强，离子性较弱；由于(n-1)d轨道比nd轨道能量低，所以一般共价配合物比电价配合物稳定，在水溶液中不易解离为简单离子。

3．实验测定：通过测定络合物的磁化率,可判断中央离子与配体间化学键性质kTN x A 32μμ=, )()(反顺O M x x x +=μ磁矩cn ehn n e B B πμμμ4,)2(=+=(玻尔磁子) n 未成对电子数有摩尔磁化率X m 可计算络合物的磁矩μ,由μ可估算出n(未成对电子数),从而可判断此络合物是电价配键,或共价配键。

考点三生态系统的稳定性及环境保护1．运用结构与功能观理解生态系统的稳定性2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系解读3．环境污染的成因及后果归纳4．生物多样性及其保护5．生态工程的基本原理1．(2021·湖南，4)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。

下列叙述错误的是()A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”形曲线B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性答案 B解析早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线，A正确；环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。

而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a点的纵坐标值，B错误；从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自我调节能力，致使草原退化，会降低其抵抗力稳定性，D正确。

2．(2021·北京，15)随着改革实践不断推进，高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求，生态保护是其中的重要内容。

以下所列不属于生态保护措施的是()A．长江流域十年禁渔计划B．出台地方性控制吸烟法规C．试点建立国家公园体制D．三江源生态保护建设工程答案 B思维延伸——判断与填充(1)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失(2015·全国Ⅱ，4)(×)(2)生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强(经典高考题)(×) (3)农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了遗传多样性的应用价值(2016·江苏，20)(√) (4)如图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。

第二讲建筑结构技术要求01 房屋结构平衡技术要求02 房屋结构的安全性适用性及耐久性技术要求03 钢筋混凝土梁板柱的特点及配筋要求04 砌体结构特点及技术要求05 钢结构特点及技术要求01 房屋结构平衡技术要求【例题】在室内装饰装修过程中，属于集中荷载的是（）。

（2018年真题）A.石柱B.吊灯C.局部假山D.盆景E.室内隔墙『正确答案』ABCD『答案解析』本题考查的是荷载的分类。

【例题】属于永久荷载的是（）。

（2018年真题）A.固定设备B.活动隔墙C.风荷载D.雪荷载『正确答案』A『答案解析』本题考查的是荷载的分类。

在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。

永久荷载包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重，土压力、水压力，以及其他需要按永久荷载考虑的荷载。

【例题】下列装饰装修施工事项中，所增加的荷载属于集中荷载的有（）。

（2016年真题）A.在楼面加铺大理石面层B.封闭阳台C.室内家装花岗岩罗马柱D.悬挂大型吊灯E.局部设置假山盆景『正确答案』CDE『答案解析』本题考查的是荷载的分类。

装饰装修施工过程中常见的荷载变动主要有：（1）在搂面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载；（2）在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加了线荷载；（3）在室内增加装饰性的柱子，特别是石柱，悬挂较大的吊灯，房间局部增加假山盆景，这些装修做法就是对结构增加了集中荷载。

【例题】引起结构失去平衡或破坏的外部作用主要有：直接施加在结构上的各种力，习惯上亦称为荷载。

装修施工中在楼面上加铺地板砖属于对楼板结构增加了（）A.面荷载B.线荷载C.集中荷载D.水平荷载『正确答案』A『答案解析』本题考查的是荷载的分类。

在楼面上加铺任何材料属于对楼板增加了面荷载。

【例题】引起结构失去平衡戒破坏的外部作用主要有：直接施加在结构上的各种力，习惯上亦称为荷载。

装修施工中在室内增加隔墙、封闭阳台属于增加（）A.面荷载B.线荷载C.集中荷载D.水平荷载『正确答案』B『答案解析』本题考查的是荷载的分类。

结构受压稳定问题：结构受压稳定问题是一个重要的工程问题，涉及到结构的稳定性和安全性。

在结构工程中，受压稳定问题通常指的是结构在受到外部压力时，能够保持稳定而不发生失稳或屈曲的情况。

结构的稳定性是指在受到外力作用时，结构能够保持原有的平衡状态，不发生过大变形或失稳的现象。

结构的稳定性与结构的形状、尺寸、材料、支承方式和外力大小等因素有关。

在结构设计中，必须充分考虑这些因素，以确保结构的稳定性。

结构受压稳定问题的重要性在于，如果结构不稳定，可能会发生失稳或屈曲，从而导致结构破坏或倒塌。

特别是在高层建筑、大跨度桥梁、重型厂房等大型结构中，受压稳定问题更加突出。

因此，在结构设计时，必须进行稳定性分析和计算，以确保结构的稳定性和安全性。

《平衡的稳定性》讲义在我们的生活中，平衡是一个无处不在的概念。

从简单的物体放置，到复杂的生态系统，再到人类社会的各种关系，平衡都扮演着至关重要的角色。

而其中，平衡的稳定性更是决定了事物能否持续、健康地发展。

什么是平衡的稳定性呢？简单来说，就是当一个系统处于平衡状态时，受到外界微小干扰后，它能够恢复到原来平衡状态的能力。

比如说，一个立在桌子上的铅笔，如果稍微碰一下就倒了，那说明它处于一种不稳定的平衡；而一个不倒翁，无论怎么推它，最终都能恢复直立，这就是稳定的平衡。

为了更深入地理解平衡的稳定性，我们先来看看物理学中的例子。

在力学中，有一个经典的概念叫做“重心”。

当一个物体的重心在支撑点的正上方时，物体就能保持平衡。

但这种平衡是否稳定，取决于重心的位置和物体的结构。

像金字塔，它的重心很低，而且底部宽大，所以即使受到一些风吹草动，也能保持稳定不倒。

而细长的杆子，重心高且支撑面小，稍微有点晃动就容易失去平衡。

在化学领域，也存在着平衡的稳定性问题。

比如一个化学反应达到平衡后，如果改变温度、压力或者浓度等条件，反应可能会朝着新的方向进行。

但有些反应平衡对这些条件的变化很敏感，容易被打破；而有些反应平衡则相对稳定，能够在一定程度的条件变化下保持原有状态。

平衡的稳定性在生物学中同样有着重要的体现。

生态系统就是一个典型的例子。

在一个健康的生态系统中，各个物种之间存在着复杂的相互关系，形成了一种相对稳定的平衡。

比如，在一个草原生态系统中，食草动物、食肉动物和植物之间保持着一定的数量比例。

如果食草动物数量突然增加，会导致植物减少，进而影响食肉动物的生存；但在一定范围内，生态系统能够通过自身的调节机制，比如食肉动物数量的增加或者部分食草动物的死亡，来恢复到原来的平衡状态。

然而，如果人类活动过度干扰，比如过度放牧或者大量捕杀某种动物，就可能打破这种平衡，导致生态系统的崩溃，而且很难恢复到原来的稳定状态。

在人类社会中，平衡的稳定性也随处可见。

非线性动力学导论之四：分岔基本理论简介北京理工大学宇航学院力学系岳宝增第三章非线性动力学系统分岔基本理论一.一般系统平衡解的稳定性(1)二.平衡解的稳定流形与不稳定流形于平面摆的例子可以用来很清楚地解释全局稳定（不稳定）流形的概念；平面摆作为二阶动力学系统和谐振子极为相似。

其动力学方程为：l其中M代表质量，表示摆长，g为重力加速度，c为阻尼系数。

对时间进行尺度变换定义（或直接假设）及d可以得到系统的简化方程：d因为是从铅锤位置开始的角度位移，因此该变量具有周期2π;由此可知该系统的相空间为圆柱面。

我们也可以假设，从而从相图上可以观测到系统关于X的周期特性。

为了分析系统的动力学特性，首先确定系统的平衡点并研究其稳定性。

可求出系统的平衡点为：及求出系统的雅可比矩阵为：对应于平衡点有：其特征值为：如果d=0则得到特征值±i；对于较小的d值系统有共轭复根。

对应于平衡点（2kπ+π,0）系统的雅可比矩阵为：其特征值一对符号相反的实数：根据以上讨论可知：平衡点（2kπ+π,0）为鞍点，当d=0时，其对应的特征向量为：及对于较小的的d>0,平衡点（2kπ,0）为吸引子-螺旋旋线）；d=0时该类平衡点所对应的是非双曲点。

由于此时系统不受摩擦（阻尼）影响，单摆将做周期运动。

因此，在平衡点附近，系统的动力学特性为：无阻尼d=0 阻尼d>0d=0时,所对应的一类周期运动是单摆做上下摆动；另一类周期运动是单摆由稳定及不稳定流形通过倒立位置位置的运动。

如果单摆几乎刚好处于倒立位置时（不稳定），它将倒回并再次回摆到几乎刚好倒立的位置。

这意味着稳定流形与不稳定流形将有如下图所示的联接：单摆沿逆时针方向穿越倒立位置。

单摆没有穿越倒立位置。

单摆沿顺时针方向穿越倒立位置。

在有阻尼的情形下，实际上所有的初始条件所确定的运动将趋于下垂平衡位置。

例外情形是稳定流形所对应的运动，由趋于倒立位置的所有点组成。

所有初始条件将终止于平衡点三.分岔的基本概念对于一个非线性方程，由于其中参量取值不同，解的形式可能完全不同，即参量取值在某一临界值两侧，解的性质发生本质变化(例如平衡状态或周期运动的数目和稳定性等发生突然变化)。

《物体平衡的稳定性》讲义在我们的日常生活和物理学的研究中，物体平衡的稳定性是一个十分重要的概念。

它不仅影响着我们对物体行为的理解，还在工程设计、建筑结构、机械制造等众多领域有着广泛的应用。

首先，我们来明确一下什么是物体的平衡。

简单来说，当一个物体在受到一组力的作用下，其整体保持静止或者匀速直线运动的状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

但平衡并不意味着它不会改变状态，而是说它当前的状态能够持续。

那么，什么决定了物体平衡的稳定性呢？这主要取决于两个关键因素：物体所受合外力为零以及合外力矩为零。

当这两个条件同时满足时，物体处于平衡状态。

但不同的平衡状态，其稳定性可能会大不相同。

比如说，一个放在水平桌面上的立方体，它处于一种稳定平衡状态。

如果我们稍微推它一下，它会晃动几下然后回到原来的位置。

这是因为它的重心位置相对较低，一旦受到外界干扰偏离平衡位置，重力产生的力矩会使它有回到原来位置的趋势。

与之相对的，一个竖立在桌面上的细杆就处于不稳定平衡状态。

哪怕是极其轻微的扰动，它都会倾倒，很难再回到原来的直立位置。

这是因为它的重心位置较高，一旦偏离平衡位置，重力产生的力矩会促使它进一步偏离，而不是回到原位。

再来看一个例子，一个球体放在水平面上，它处于随遇平衡状态。

无论球体在平面上如何滚动，它所处的势能都是相同的，所以它在任何位置都能保持平衡，没有一个特定的“稳定位置”。

物体平衡的稳定性在实际生活中有很多应用。

在建筑结构设计中，工程师们必须充分考虑建筑物在各种荷载作用下的平衡稳定性。

比如，高楼大厦的基础必须足够稳固，以保证整个建筑在地震、强风等外力作用下不会轻易失去平衡而倒塌。

在机械制造中，零件的设计和装配也要考虑平衡稳定性。

例如，汽车的车轮在高速旋转时，如果不平衡，就会产生振动，不仅影响驾驶体验，还可能导致零部件的损坏。

从物理学的角度来看，我们可以通过分析物体的势能曲线来判断其平衡的稳定性。

对于稳定平衡，势能在平衡位置处有极小值；对于不稳定平衡，势能在平衡位置处有极大值；而对于随遇平衡，势能在平衡位置附近几乎不变。