03_杆系结构的计算01解读.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * 第三章 翼面结构和机身结构分析 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 例5：计算图示体系的 f f = (2＋4)－3×2 = 0 已具有限制系统自由度所必需的最小约束数。但因约束安排不合理，在加载瞬间C处缺少竖向约束。几何瞬时可变。 例6：计算图示体系的 f f = (16＋4)－2×9 = 2 是什么样的 系统呢？ 具有1个 多余约束 具有1个 多余约束 两刚片在连接时缺少足够的约束。 几何瞬时可变 如何变为 几何不变？ f ＝2－－－ f ＝3 例7：计算图示刚架体系的 f f = (3×11＋4)－3×9 = 10 AC CD BD CE EF CF DF DG FG 3 3 3 1 1 有 几 个 刚 片 ？ 有几个单刚结点？ 例8：计算图示混合体系的 f f = (2×7＋3×4＋4)－3×9 = 3 AC CD BD CE EF CF DF DG FG 3 2 3 1 1 有 几 个 刚 片 ？ 有几个单铰结点？ 1 有几个单刚结点？ 例9：计算图示混合体系的 f f = (2×10＋3＋4)－3×9 = 0 AC CD BD CE EF CF DF DG FG 3 2 3 1 1 有 几 个 刚 片 ？ 有几个单铰结点？ 1 有几个单刚结点？ f 0, 缺少足够约束，系统几何可变。 f = 0, 具备几何不变系统所必需的最少 约束数。 f 0， 系统具有多余约束。 f 0 系统几何可变 f ≥0 系统几何不变 小 结 f ≥ 0 是保证系统几何不变的必要条件,但不是充分条件。 因此，对 f ≥ 0 的系统，还需要进一步分析系统的组成规则，看其元件或约束安排是否合理，即检查有无几何可变或几何瞬变部分。 小 结 静定结构的内力与变形 * Aircraft Structure * 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。 * Aircraft Structure * 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。 N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 N=0 * Aircraft Structure * 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