余虚功原理.pptVIP

Aircraft Structure Aircraft Structure Aircraft Structure 第三章 静定结构的内力与变形 * * Aircraft Structure 主要内容 静定桁架的内力 静定刚架的内力 静定混合杆系的内力 静定结构的位移 静定结构定义Statically Determinate Structures：f=0 超静定结构（静不定） Statically Indeterminate Structures ：f0，内力无法用平衡关系解出 静定结构的内力计算方法的要点：适当地选取隔离体，正确地运用平衡条件计算约束反力及各个杆件的内力。 静定结构的内力计算是结构位移计算和超静定结构计算的基础。 3.2. 静定桁架的内力 桁架的特点 各元件均为直杆 各杆均用两端没有摩擦的理想铰链相连接 杆的轴线通过铰心，称铰心为桁架的结点 载荷仅作用在结点上 二力杆 两种解法： 结点法、截面法 结点法通常要求出所有杆件的内力，而只求几个杆件内力时只用截面法可大大减少计算量 * * Aircraft Structure 3.2 静定桁架的内力 结点法 以单个结点为自由体 截面法 用某个截面将桁架的一部分切出，取出切除部分为分离体，并用未知力代替切开处的约束作用。对切出的分离体，将其看做刚体，刚体在外载荷和未知力作用下处于平衡，进而列出平衡方程。 对于每个截面，可以建立3个或6个平衡方程，一般总是先截取只有3根未知力的杆或6根未知力的杆的截面逐步求解。而有下列情况之一，结点周围未知力的杆子可在3（6）根以上： （1）除所需求内力之杆外，其余各杆均彼此平行。此时可由向平行各杆垂直方向列写平衡方程，求出该杆内力。 （2）除所需求内力之杆外，其余各杆彼此平行。此时可由向交点列力矩平衡方程，求出该点内力。 * * Aircraft Structure 3.2 静定桁架的内力 识别零力杆 平面结点只有不共线的2杆或空间结点只有不共面的3杆相连，且结点上无外载作用，则与该点相连的所有杆的轴力都为零。 平面结点由3杆相连且其中有2杆共线，或空间结点有n杆相连且其中有（n-1）杆共面，结点上又无外载荷作用，则不共线或不共面的杆的轴力为零。 * * Aircraft Structure N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 3.2 静定桁架的内力 用结点法和截面法求如图所示桁架各杆内力 平面结点只有不共线的2杆或空间结点只有不共面的3杆相连，且结点上无外载作用，则与该点相连的所有杆的轴力都为零。 平面结点由3杆相连且其中有2杆共线，或空间结点有n杆相连且其中有（n-1）杆共面，结点上又无外载荷作用，则不共线或不共面的杆的轴力为零。 * * Aircraft Structure P 2 1 4 3 6 5 a b b 0 0 0 0 0 0 0 4 N4-6 P N4-5 P 2 1 4 3 N4-6 N4-5 N3-5 3.2 静定桁架的内力 认识传力路线 * * Aircraft Structure 例.1 布置不同——传力路线不同 传力路线短 传力路线长 例.2 支持不同——元件受力不同——传力路线不同——元件构造不同 1 2 1 2 3.3 静定刚架的内力 刚架特点 各元件可以是直杆或曲杆 两元件之间用理想刚性接头连接 刚性接头：元件之间在接头处不产生相对位移，传递轴力、剪力、弯矩和扭矩。 载荷可以作用于刚架的任何部位 内力正方向，轴力拉为正，剪力以使元件顺时针转动为正，扭矩以其矢量箭头向外为正，弯矩将弯矩图画在受压的一侧。 * * Aircraft Structure y x O y x O x z 刚架内力的正方向 3.3 静定刚架的内力 例3-3：求所示平面刚架的内力，并做内力图 * * Aircraft Structure （a） （b） （c） 3.3 静定刚架的内力 例3-4：求所示平面刚架的内力，并做内力图 * * Aircraft Structure a/2 h a/2 1 4 3 5 2 3.3 静定刚架的内力 例3-5：求所示空间半圆型刚架的弯矩和扭矩 * * Aircraft Structure x y z R P M * Aircraft Structure * 3.4 静定混合杆系的内力 混合杆系 桁架部分：轴力 刚架部分：轴力、剪力弯矩和扭矩 * Aircraft Structure * 3.4 静定混合杆系的内力 P 2 1 1 3 x 例3-6：求所示支柱式起落架简化模型内力并作图 * Aircraft Structure * 3.5 静定结构的位移 余虚功原理（虚力原理） 单位载荷法 * Aircraft Structure * 3.5 静定