结构力学讲义ppt课件
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1.虚功原理
2.影响线:
2.1静力法做影响线 2.2机动法做影响线
2.3影响线的应用
3.简支梁的包络图和绝对最大弯矩
4.应用虚力原理求刚体体系的位移
4.1概念介绍
4.2荷载作用下的位移计算举例
4.3图乘法
5.力法求解超静定结构
5.1超静定结构的组成和超静定次数
5.2力法的基本思路
5.3对称结构
5.4支座移动时的位移计算:
6.位移法求解超静定结构
6.1基本概念
6.2等截面杆件的刚度方程(形常数、载常数)
6.3无侧移刚架的计算
第三节 静定结构位移计算
一、广义力和广义位移
以各种不同方式作用在结构上的力,如集中力、集中力偶、分布力、分布力偶等都称为广义力,它可以是外力,也可以是内力。与广义力对应的位移称为广义位移。或能唯一地决定结构几何位置改变的彼此独立的量称为广义位移,如线位移、角位移、相对线位移、相对角位移等。
本节主要介绍静定结构在广义力、温度变化、支座位移等因素作用下的广义位移计算。
二、变形体系的虚功原理
变形体系的虚功原理可表述为:变形体系处于平衡的必要和充分条件是:在满足体系变形协调条件和位移边界条件的任意微小虚位移过程中,变形体系上所有外力所做虚功的总和(W外),等于变形体系中各微段截面上的内力在其变形上所做虚功的总和(W变),即
W外=W变 (3—1)
VdMdNdRCPu (3—2)
上式也称为变形体系的虚功方程。式中P为作虚功的广义力,Δ为与P相应的广义
位移;C是支座的线位移或角位移,R是与C相应的作虚功的支座反力或反力矩;M、N、V分别表示作虚功的平衡力系中微段上的弯矩、轴向力、剪力;dθ、du、dη分别表示虚位移状态中同一微段的弯曲变形、轴向变形、平均剪切变形。
对变形体系虚功方程(3—2)应注意理解以下几点:
(1)刚体系的虚功原理只是变形体系虚功原理的一种特殊情况,对刚体系来讲,W变= 0,式(3—2)即成为刚体系虚功方程。
(2)式(3—2)是一个既可作为几何方程(变形协调方程),又可作为平衡方程的综合性方程。例如当受力平衡状态为实际状态,位移状态为虚设状态时,变形体系的虚功原理就称为变形体系的虚位移原理,可利用它来求解受力平衡状态中的未知力,这时的虚功方程,实质上代表平衡方程;当位移状态为实际状态,受力平衡状态为虚设状态时,变形体系的虚功原理就称为变形体系的虚力原理,可利用它来求解位移状态中的未知位移,此时的虚功方程,实质上代表几何方程。本章的结构位移计算,就是以变形体系的虚力原理作为理论依据的。
结构力学教学课件
结构力学教学课件
结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,那么你对结构力学了解多少呢?以下是由小编整理关于什么是结构力学的内容,希望大家喜欢!
结构力学的简介
结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,又为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就和结构力学的研究有密切关系。在固体力学领域中,材料力学给结构力学提供了必要的基本知识,弹性力学和塑性力学是结构力学的理论基础。另外,结构力学与流体力学相结合形成边缘学科——结构流体弹性力学。
评定结构的优劣,从力学角度看,主要是结构的强度和刚度。工程结构设计既要保证结构有足够的强度,又要保证它有足够的刚度。强度不够,结构容易破坏;刚度不够,结构容易皱损,或出现较大的振动,或产生较大的变形。皱损能够导致结构的变形破坏,振动能够缩短结构的使用寿命,皱损、振动、变形都会影响结构的使用性能,例如,降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。
观察自然界中的天然结构,如植物的`根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系。很多工程结构是受到天然结构的启发而创制出来的。人们在结构力学研究的基础上,不断创造出新的结构造型。加劲结构(见加劲板壳)、夹层结构(见夹层板壳)等都是强度和刚度比较高的结构。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
结构力学的体系 一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。
构造力学教学课件
构造力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程构造受力和传力的规律,以及如何进展构造优化的学科,那么你对构造力学了解多少呢?以下是由关于什么是构造力学的内容,希望大家喜欢!
构造力学是一门古老的学科,又是一门迅速开展的学科。新型工程材料和新型工程构造的大量出现,向构造力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的开展,又为构造力学提供了有力的计算工具。另一方面,构造力学对数学及其他学科的开展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和开展就和构造力学的研究有密切关系。在固体力学领域中,材料力学给构造力学提供了必要的根本知识,弹性力学和塑性力学是构造力学的理论根底。另外,构造力学与流体力学相结合形成边缘学科——构造流体弹性力学。
评定构造的优劣,从力学角度看,主要是构造的强度和刚度。工程构造设计既要保证构造有足够的强度,又要保证它有足够的刚度。强度不够,构造容易破坏;刚度不够,构造容易皱损,或出现较大的振动,或产生较大的变形。皱损能够导致构造的变形破坏,振动能够缩短构造的使用寿命,皱损、振动、变形都会影响构造的使用性能,例如,降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。
观察自然界中的天然构造,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系。很多工程构造是受到天然构造的启发而创制出来的。人们在构造力学研究的根底上,不断创造出新的构造造型。加劲构造(见加劲板壳)、夹层构造(见夹层板壳)等都是强度和刚度比拟高的构造。构造设计不仅要考虑构造的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻。减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。
一般对构造力学可根据其研究性质和对象的不同分为构造静力学、构造动力学、构造稳定理论、构造断裂、疲劳理论和杆系构造理论、薄壁构造理论和整体构造理论等。