CH5结构力学龙驭球-位移计算解析课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《CH5结构力学龙驭球-位移计算解析课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CH5 结构 力学 龙驭球 位移 计算 解析 课件
- 资源描述:
-
1、结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学计算结构位移的目的:计算结构位移的目的:(1)验算结构的刚度)验算结构的刚度(2)为超静定结构内力分析打基础)为超静定结构内力分析打基础产生位移的原因产生位移的原因:(3)制作沉降和制造误差)制作沉降和制造误差C1ABCab(2)温度变化和材料收缩)温度变化和材料收缩dsAB1t C 2t C(1)荷载作用)荷载作用ABqCCB结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学C1ABCab结构内产生位移的同时是否会产生应变呢?结构内产生位移的同时是否会产生应变呢?(1)静
2、定结构由于支座位移或者温度改变在结构内部)静定结构由于支座位移或者温度改变在结构内部不产生内力,所以不会产生应变。不产生内力,所以不会产生应变。dsAB1t C 2t C 刚体体系位移刚体体系位移-有位移,无应有位移,无应变变结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学(2)结构在荷载作用下各点产生线位移,同时,梁内由)结构在荷载作用下各点产生线位移,同时,梁内由于承受弯矩而产生曲率和应变。于承受弯矩而产生曲率和应变。ABqCCB变形体体系位移变形体体系位移-有位移,有应变有位移,有应变结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学位移计算问题:几何问题位移计算问题:几何问题-几何方法几何方法ABq
3、CCBC1ABCabCab221dxwdRk结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学ABqCCBCCxCCyCxC结构的位移结构的位移 PC-C点的竖向位移 CC-截面B的转角BCx-C的水平位移 Cy-C点的竖向位移C-截面C的转角 vertical translationrotationCy结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学计算结构位移的思路:计算结构位移的思路:(1)讨论静定结构由于支座移动而引起的位移计算问题。)讨论静定结构由于支座移动而引起的位移计算问题。-刚体体系的位移计算刚体体系的位移计算(2)讨论静定结构由于局部变形(局部拉伸、剪切、弯曲)讨论静定结构由于局部变形(局
4、部拉伸、剪切、弯曲变形,结构其他部分没有变形仍为刚体)引起的位移。变形,结构其他部分没有变形仍为刚体)引起的位移。-变形体体系位移计算变形体体系位移计算(3)讨论静定结构由于整体变形(结构中各个杆件的各个)讨论静定结构由于整体变形(结构中各个杆件的各个微段都产生变形)而引起的位移。微段都产生变形)而引起的位移。-叠加原理:由局部变形位移计算公式推导整体变形位叠加原理:由局部变形位移计算公式推导整体变形位移计算公式移计算公式结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学计算结构位移的思路:计算结构位移的思路:(1)化整为零:局部变形引起的位移。)化整为零:局部变形引起的位移。(2)积零为整:叠加原理
5、)积零为整:叠加原理局部变形位移计算公式局部变形位移计算公式 整体变形位移计算公式整体变形位移计算公式结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学位移计算的基本假定和理论基础位移计算的基本假定和理论基础线弹性变形体系基本假定:位移与荷载成正比条 件:线弹性材料小变形叠加原理适用理论基础:虚功原理 计算方法:单位荷载法 Unit load method 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学处于受力平衡状态受力平衡状态的刚体,当发生符合约束条件的无限小刚体无限小刚体体系虚位移体系虚位移时,则外力在位移上所作的虚功总和恒等于零虚功总和恒等于零。0eiiWF 虚功虚功 力的状态力的状态位移状态位移
6、状态一个平衡力系虚设一个位移状态虚设一个位移状态确定真实的未知力确定真实的未知力虚设一个平衡力系虚设一个平衡力系确定真实的位移确定真实的位移虚位移原理Virtual displacement method虚力原理Virtual force method结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学虚力原理虚平衡力系真实位移10APR c确定 C点的竖向位移1ARcP ARbPa1bca C1ABCabABCPAbRPaABC1ab假设的力方向和位移 相反结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学ABCDBC4l34lABDC1Pl?54014B点发生支座移动(),求由此引起的 C点竖向位移 由支座
7、移动引起的真实位移虚设力系 在待求位移点沿位移方向施加单位力单位力1求出单位力作用下发生支座移动处的支座反力23由虚功原理列虚功方程 10KKR c KKR c 55()()44BBcc 支座移动时的位移计算公式结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学支座移动时,静定结构的位移计算步骤支座移动时,静定结构的位移计算步骤 在待求位移点沿位移方向施加单位力在待求位移点沿位移方向施加单位力1求出单位力作用下发生支座移动处的支座反力求出单位力作用下发生支座移动处的支座反力23令虚设力系在实际位移上做功,由虚功原理列虚功方程令虚设力系在实际位移上做功,由虚功原理列虚功方程 10KKR c KKR c
8、支座移动时的位移计算公式计算出的位移为正值,表明与假设方向一致。计算出的位移为正值,表明与假设方向一致。结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学确定B支座的水平位移和B截面的转角例例ABlB()结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学ABlBhlhl1P1AB1l1l01MAB确定B截面的转角确定B支座的水平位移()()KKhhaR call )1()KKR cal ()结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 当某个微段有当某个微段有局部变形局部变形时静定结构的位移计算问题可时静定结构的位移计算问题可归结为当该处相邻截面有相对位移时刚体体系的位移计算归结为当该处相邻截面有相对位移时刚体
9、体系的位移计算问题。对于微段可用虚力原理计算。问题。对于微段可用虚力原理计算。由于制造误差或者其他原因引起局部由于制造误差或者其他原因引起局部拉伸、剪切、弯曲变形,结构其他部拉伸、剪切、弯曲变形,结构其他部分没有变形仍为刚体。分没有变形仍为刚体。结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学局部弯曲变形,结构其他部局部弯曲变形,结构其他部分没有变形仍为刚体。分没有变形仍为刚体。BCaaAaM101MM BCA位移状态位移状态BACM1虚设力系虚设力系结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学局部剪切变形,结构其他部局部剪切变形,结构其他部分没有变形仍为刚体。分没有变形仍为刚体。BCABCA位移状态
10、位移状态BAC1虚设力系虚设力系QF1QF01QFQF 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 位移状态位移状态BCAdCdddBAC1虚设力系虚设力系QFMNF微段微段ds局部变形包括:局部变形包括:局部伸长应变局部伸长应变平均切应变平均切应变0轴线曲率轴线曲率0,k结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 位移状态位移状态BCAdCdddkdsRdsddsddsd0ddd,结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 位移状态位移状态BCAdCdddddd,dFdFdMdQN结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 ddd,dFdFdMdQNdsFFkMdQN)(0kdsRdsdds
11、ddsd0结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 dFdFdMdQNdsFFkMdQN)(0dsFFkMdFdFdMdQNQN)(10QNFFM,结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 dsFFkMdQN)(0dsFFkMdQN)(0结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 kRKQNcFdsFFkMd)(0dsFFkMdcFQNkRK)(10结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 kRKQNcFdsFFkMd)(0结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 kRKQNcFdsFFkMd)(0kdsMkdsFNdsFQ0kRKccF结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 kR
12、KQNcFdsFFkMd)(0 MQFNF结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学 kRKQNcFdsFFkMd)(0 kRkQNcFFFkM,0?表示力与变形之间的乘积,当力与变形方向一致时表示力与变形之间的乘积,当力与变形方向一致时乘积为正。乘积为正。和和k使纤维同侧受拉时使纤维同侧受拉时 乘积为正。乘积为正。MkM结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学WP力和位移无因果关系力和位移无因果关系广义力Generalized force广义位移Generalized displacementPABCPMABCPMFp1Fp2121122AB对应结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学广
13、义位移广义位移:某点线位移,某点角位移,某两个截面的相对线位移和角位移某点线位移,某点角位移,某两个截面的相对线位移和角位移 =A+B-A、B点左右两侧截面间的相对转角点左右两侧截面间的相对转角MBMAABqABC)(11BABBAAMM-一对单位力偶一对单位力偶1BAMM广义力:与广义位移相对应的荷载广义力:与广义位移相对应的荷载结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学广义力和广义位移广义力和广义位移PPABAB12A BPPMM121212PPPP -一对水平力力P -A、B间的水平相对位移AB12M-一对力偶 -C点左右两侧截面间的相对转角1212MMPM结构力学结构力学 河南理工大学
14、河南理工大学虚设力与拟求位移之间应满足共轭关系,从做功角度讲:虚设力与拟求位移之间应满足共轭关系,从做功角度讲:FWF-共轭力共轭力-共轭位移共轭位移结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学荷载荷载-内力内力-应力应力-应变应变N PFEA0QPFkGAPMEIBAadsPq1Rk1Rkdddsddsdds0ddsddsNPFNPFQPFQPFPMPM结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学QPN PPNQkFFMFdsFdsMdsEAGAEIBNQAF dF dMd 1、荷载引起的位移计算公式、荷载引起的位移计算公式BAadsPqN PFEA0QPFkGAPMEIdds0ddsdds结构
15、力学结构力学 河南理工大学河南理工大学,NQFFM -由单位荷载由单位荷载P=1引起的内力引起的内力,N PQPPFFM -结构承受的真实荷载引起的内力结构承受的真实荷载引起的内力(1)写出各杆件在真实荷载作用下的)写出各杆件在真实荷载作用下的Mp、FQp 和和F Np 方程方程;(2)写出各杆件在虚设单位下的)写出各杆件在虚设单位下的M、FQ 和和FN 方程方程;(3)用上述公式计算位移;)用上述公式计算位移;QPN PPNQkFFMFdsFdsMdsEAGAEI(4)轴力以拉为正,剪力使微段顺时针转动者为正,)轴力以拉为正,剪力使微段顺时针转动者为正,和和MP使杆件同侧受拉为正;使杆件同侧
16、受拉为正;M 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学(1)梁和刚架:)梁和刚架:(2)桁架:)桁架:(3)桁架混合结构:)桁架混合结构:QPN PPNQkFFMFdsFdsMdsEAGAEI(4)拱,当压力线与拱轴接近时:)拱,当压力线与拱轴接近时:dsEIMMPlEAFFdsEAFFdsEAFFNPNNPNNPNlEAFFdsEIMMNPNPdsEAFFEIMMNPNP)(结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学例例x2qlMP 图28ql2ql2qlFQP 图xl/2l/2ABCP=11212确定跨中C截面的竖向线位移,并比较由弯曲变形和剪切变形引起的效应。2qlABqCl/2l/2
17、2()2PqMlxx(2)2QPqFlx14 M1212 QF12Mx12QF 真实力系虚设力系24201()()5222384lPMqxlxxMMqldsdxEIEIEI2201()(2)2 22 1.20.15lPQqlxQQqlkdsdxGAGAGA2420.1511.525384QMqlEIGAqlGAlEI212IhA82(1)3EG22.56()QMhl剪切变形引起的位移远小于弯曲变形引起的结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学1QQPNN PPkF FF FMMdsdsdsEAGAEI,NQFFM -虚设单位荷载P=1 引起的内力,N PQPPFFM -真实荷载引起的内力梁和
18、刚架PMMdsEI 桁架NN PNN PiF FF FdslEAEA 桁梁组合结构NN PPiF FMMldsEAEI 拱NN PPF FMMdsdsEAEI 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学确定C点的水平位移 和转角CHC例例LACBLEIEIq解:(解:(1 1)求)求 CH写出杆件的写出杆件的 方程方程 MPMBCBC杆:杆:0M 212PMqx ACBFP=1BABA杆:杆:Mx212PMqL 240124LCHqL xqLdxEIEI 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学确定C点的水平位移 和转角CHC例例LACBLEIEIq (2 2)求)求 C写出杆件的写出杆件的
19、 方程方程 MPMBCBC杆:杆:1M 212PMqx BABA杆:杆:1M 212PMqL 2230011(1)(1)2223LLCqxqLqLdxdxEIEIEIACBM=1结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学0.25l0.25l0.25l0.25lADCEFGB2/P2/PPP4qlP 确定确定C点的竖向位移点的竖向位移例例lEAFFNPN0.25l0.25l0.25l0.25lADCEFGB1P结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学理论基础:虚功原理单位荷载法梁和刚架:PM MdsEI l两种内力函数:(),()PM x Mxl积分:PM Md sE I麻烦结构力学结构力学
20、河南理工大学河南理工大学补充条件:直杆常数一个弯矩图为直线图形LpoMMdsEI 结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学yxOAx0ABy0 xdxAB()PMxM()M xCdA()()tan()BBPPAAM x Mx dxxMx dxtan()BPAxMx dxMP的形心0Ax0()()tan()BPAM x Mx dxAx0Ay0(tan)A x()tanM xx结构力学结构力学 河南理工大学河南理工大学01PM MdsAyEIEI 一个弯矩图的图形面积面积A形心处的另一直线弯矩图上的纵标注意:u y0必须取自直线直线弯矩图 u 符号规定:两弯矩图位于杆件的同侧同侧,Ay0 为正正
展开阅读全文