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简化力学模型简述 基于几种简单模型简化实例的研究 姓名： 王成龙 班级： 车辆工程1303 学号： 学院：交通与车辆工程学院 日期： 2014/12/8 目录 摘要1 一 质点模型简化法2 二 刚体模型简化法3 三 将空间杆件结构简化为平面杆件结构4 3．1. 用杆件的轴线代替杆件4 3.2.用符号表示理想化的支座4 四 负载下盖板加固梁柱刚接节点的简化力学模型5 4.1 盖板加固的有限元分析方法5 4.1.1 有限元模型5 4.1.2 盖板和梁翼缘之间的应力分布6 4.2 盖板加固简化力学模型7 4.2.1 基本假设7 4.2.2 非负载下加固节点的简化计算模型8 4.2.3 加固节点荷载分配比例简化计算10 4.2.4 算例比较分析10 4.3 负载下盖板加固节点受力性能11 4.3.1 负载下加固的应力分布11 4.3.2 负载下加固节点的简化计算模型11 4.3.3 负载下加固节点可能的破坏模式分析12 4.4 结论13 参考文献13 摘要 模型是科学研究中最基本的方法之一,它在各门学科中,尤其在自然科学中得到了 广泛的应用，而模型的简化在理学、工学等方面起着重要作用，它可以极大简化对研 究对象的处理，当然在力学这个分支上，模型的简化也不容忽视，特别是在一些复杂 的工程问题，可以让我们的问题在不违背客观条件的前提下简化问题的算法，模型等， 进而让我们在较复杂的工程问题面前更快更有效更好的解决。 本文分别对在理论力学的主要两大模型,即质点模型和刚体模型的简化进行阐述。 空间杆件结构，负载下盖板加固梁柱刚接节点力学模型等几大常见模型给予简化。负 载下盖板加固梁柱刚接节点力学模型等几大常见模型给予简化 笔者还将结构力学中空间杆件结构予以简化即在当某一平面内的杆系可以简化 为独立承受该平面内的荷载时,则可把这个平面杆系分离出来,按平面杆件结构分析 计算用杆件的轴线代替杆件。 该文还在有限元研究的基础上，对盖板和原节点之间的相互作用关系做出合理的 假设，并提出了模拟盖板加固的简化力学模型，进一步研究了负载下加固节点的受力 性能。通过简化力学模型分析，得到了负载下加固节点中初始荷载与新增荷载在加固 盖板与原节点之间的分配关系，负载下盖板加固节点不能视为一个整体来设计，平截 面假定也不再满足。同时简化力学模型计算结果表明盖板长度对最终荷载在盖板和原 节点之间的分配关系影响很小，盖板厚度是节点负载下加固的主要几何设计参数。 关键字：模型的简化；力学模型；质点模型；刚体模型；空间杆件结构简化； 刚接节点的简化 1 首先让我们来了解力学模型的定义：遵循认识论的规律,其研究方法是首先从生 活、工程或实验中观察各种现象,从复杂的现象中抓住共性,找出反映事物本质的主要 因素,略去次要因素,经过简化,把作机械运动的实际物体抽象为力学模型 （mechanical model）,建立力学模型是工程力学研究方法中很重要的一个步骤．因 为实际中的力学问题往往是很复杂的,这就需要对同一个研究对象,为了不同的研究 目的,进行多次实验,反复观察,仔细分析,抓住问题的本质,做出正确的假设,使问题 理想化或简化,从而达到在满足一定精确度的要求下用简单的模型解决问题的目的． 建立了力学模型以后,还要按照机械运动的基本规律和力学定理,对力学模型进行 数学描述,建立力学量之间的数量关系,得到力学方程,即数学模型（mathematical model）．然后,经过逻辑推理和数学演绎进行理论分析和计算,或用计算机求数值解． 一 质点模型简化法 质点模型是指当物体的形状