1.2 典型结构受力分析(1)——结构是怎样受力的
结构力学(全套课件131P) ppt课件
的两根链杆的杆轴可以平行、交叉，或延长线交于
一点。
当两个刚片是由有交汇点的虚铰相连时，两个刚
片绕该交点（瞬时中心，简称瞬心）作相对转动。
从微小运动角度考虑，虚铰的作用相当于在瞬时
中心的一个实铰的作用。
19
20
规则二 （三刚片规则）： 三个刚片用不全在一条直线上的三个单铰（可以
是虚铰）两两相连，组成无多余约束的几何不变体 系。
两个平行链杆构成沿平行方向上的无穷远虚铰。
三个刚片由三个单铰两两相连，若三个铰都有交 点，容易由三个铰的位置得出体系几何组成的结论 。当三个单铰中有或者全部为无穷远虚铰时，可由 分析得出以下依据和结论：
１、当有一个无穷远虚铰时，若另两个铰心的连 线与该无穷远虚铰方向不平行，体系几何不变；若 平行，体系瞬变。
３、通过依次从外部拆除二元体或从内部（基础、 基本三角形）加二元体的方法，简化体系后再作分 析。
41
第一部分 静定结构内力计算
静定结构的特性： １、几何组成特性 ２、静力特性 静定结构的内力计算依据静力平衡原理。
第三章 静定梁和静定刚架
§3-1 单 跨 静 定 梁
单跨静定梁的类型：简支梁、伸臂梁、悬臂梁 一、截面法求某一指定截面的内力
15
１、单约束（见图２-2-2） 连接两个物体（刚片或点）的约束叫单约束。
１）单链杆（链杆）（上图） 一根单链杆或一个可动铰（一根支座链杆）具
有１个约束。 ２）单铰（下图）
一个单铰或一个固定铰支座（两个支座链杆） 具有两个约束。 ３）单刚结点
一个单刚结点或一个固定支座具有３个约束。
16
２、复约束 连接３个（含３个）以上物体的约束叫复约束。
三、对体系作几何组成分析的一般途径
1.2结构受力分析
5、梁的抗变形能力和材料有关，为防止混凝土梁 、梁的抗变形能力和材料有关， 裂变，通常将钢筋安排在梁受拉力一侧。 裂变，通常将钢筋安排在梁受拉力一侧。 6、梁的变形与荷载位置有关。荷载越靠近中央， 、梁的变形与荷载位置有关。荷载越靠近中央， 变形量越大。 变形量越大。
压力
压力 压力 能够将作用于拱上的荷载压力， 荷载压力 拱，能够将作用于拱上的荷载压力，传递到四周的 支撑上。 支撑上。 所以，拱结构既利于承载，又美观。 所以，拱结构既利于承载，又美观。一般应用于 较大跨度的情况下。 较大跨度的情况下。
后坡板 梁
前坡面
后墙
立柱
拱结构的应用： 拱结构即中间高四周低的弧形的曲面。这种 结构对承受荷载有利，荷载作用于拱上，圆拱再 把力传到其四周的支撑（梁）上。拱结构的屋面 比平板形的屋面在承受风载或雪载时要有利。跨 度较大的屋面，多采用拱结构。
棚室屋架结构示意图
构件
载荷
构件受力
构件变形
单杠受力分析过程 构件：杠体、立柱、 构件：杠体、立柱、拉杆 载荷：结构自重、 载荷：结构自重、人体质量 构件受力：压力、弯曲力、 构件受力：压力、弯曲力、拉力 构件变形：压缩变形、 构件变形：压缩变形、弯曲变形 拉伸变形
反，且作用于同一物体上的平行的力。 且作用于同一物体上的平行的力。
拧干衣服！ 拧干衣服！
扭转力：反方向向物体两端均匀施力， 扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物
体发生扭转形变的力。 体发生扭转形变的力。
【观察与思考】 观察与思考】
日常生活中， 日常生活中，我们所见到的许多结 构的构件都要承受相应的力， 构的构件都要承受相应的力，请说说书 包带、椅子腿、单杠横杆、螺丝刀、 包带、椅子腿、单杠横杆、螺丝刀、剪 刀剪的纸条各受什么力？ 刀剪的纸条各受什么力？
1.2_典型结构受力分析——结构是怎样受力的
（3）拉杆的作用 • 拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势
2、棚室屋架结构分析
6 后墙 7 通道
5 立柱
1 草帘 3 后屋面 2 塑料棚膜 4 拱架（梁）
9 防渗膜固定槽 10 防渗膜
8 防寒沟 11 混凝土墙
1、荷载与立柱的受力
荷载:施加于机械或结构上的外力在力学中
关于外力的一些基本形式
• 构件所受的外力形式多样，基本形式 有弯曲力、拉力、压力、剪切力、扭 转力等。
• 在受外力作用时，构件会发生形状或 大小的改变，这种改变称为变形。
（1）钓鱼——
弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲变 形的力（与构件纵轴线相垂直） 例 子：使用弓、使用臂力器
（2）拔河——
拉力：物体所承受的拉拽力，产生拉伸变形 。
1、单杠受力和变形分析
杠体
立
柱
拉杆
看一段视频（观察单杠受力时的变形）
（1）杠体的受力与变形
• 运动员在杠体上做各种动作，如大 回环等，通过握杠体的手，对杠体 施加了外力，这些外力包括人体重 力、回转运动产生的离心力
杠体受到的Байду номын сангаас的方向
• 任意时刻，人对杠体的作用力，其方向， 都是从杠体指向人重心所处的瞬间位置。
体和人体）
• 认识到：结构中的某构件可能是其他构 件的荷载
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
压力
• 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时
弯矩作用 压力
• 可见：
• 同一荷载在静态、动态下， 结构承受的外力往往不同
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人 的作用力通过杠体作用于立柱，立 柱产生弯曲变形趋势,如果要向前 发生弯曲，请问同学们，有什么方 法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
典型案例分析-结构是怎样受力
力在结构的各个部分之间传递，确保力的平衡和稳定。
3 应力和应变
受力后，结构的材料会发生应力和应变，这需要根据材料的性质进行合理的设计。
典型案例一：桥梁结构
悬索桥
特点是主梁悬挂在主塔上，通 过悬索支撑。
拱桥
通过拱形结构均匀分配力，能 够承受大跨度的荷载。
梁桥
由梁和支撑结构组成，适合较 小跨度和荷载。
典型案例分析-结构是怎 样受力
在这个演示中，我们将探讨结构受力的基本原理，并通过典型的桥梁、建筑 和机械结构案例来展示这些原理。
引言
结构是指由不同部分组合而成的整体，它们通过相互作用和受力来保持稳定。 了解结构受力的基本原理对于设计和维护安全可靠的结构至关重要。
结构受力的基本原理
1 力的作用
结构受到来自外部和内部的力的作用，如重力、风力、荷载等。
3
滑轨结构
使用滑动轨道来达到精密控制和平滑运动。
结构受力的重要因素
1 荷载类型
不同类型的荷载会对结构产生不同的影响，如静载、动载和自重等。
2 材料特性
结构的材料特性如强度、刚度、脆性等会影响其受力性能。
3 环境因素
温度变化、湿度、风力等环境因素也会对结构的受力产生影响。
总结和展望
通过对典型案例的分析，我们了解了结构受力的基本原理和重要因建造更安全、可持续的结 构。
典型案例二：建筑结构
钢结构
使用高强度钢材建造的结 构，轻巧且能够承受巨大 的重量。
混凝土结构
由混凝土块、板或柱组成 的结构，具有优异的抗压 强度。
木结构
使用木材构建的结构，具 有良好的耐震性和环保性。
典型案例三：机械结构
1
齿轮传动
结构力学知识
（5） 结点：结构中杆件相互联结处称为结点 1）铰结点：特征--各杆可绕结点中心自由转动。 2）刚结点：特征--各杆端之间不能发生任何相对转
动，结构变形时各杆端切线之间夹角保持不变。 例：木屋架端结点的构造，其各杆端不能绕结点任意转 动，但由于联结不可能很严密、牢固，因而杆件之间有 发生相对微小转动的可能，所以简化为铰结点。
在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的计算原理和方法了解各类结构的受力性能习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学基础
课程的性质和任务：
本课程是土建专业的一门主要技术基础课， 本课程的任务是: 在学习理论力学和材料 力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的计 算原理和方法， 了解各类结构的受力性能， 为学 习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打 好力学基础。 培养学生进行结构分析与计算方面的能力。
(4).按分布情况分
分布荷载： 面荷载 （KN/m2） 线荷载 （ KN/m）
集中荷载： 点荷载 （KN） (5)．其它 温度变化、支座移动、制造误差、砼收缩、 砼徐变等也会引起结构产生内力或位移，广义 地讲，这些因素也可视为静力荷载。
1.3结构的计算简图
(1) 计算简图——简化了的代替原结构的计算 图示。 (2) 简化原则——从实际出发，表现主要特 点，略去次要因素。
1.2 荷载分类 荷载——是作用在结构上的主动力。
(1) 按作用时间久暂分
恒载：长期作用在结构上的不变荷载。如：自重、土 压力等。 活载：暂时作用在结构上的，大小 或位置 可以改 变的 荷载 。如：列车、人群、风 、雪等。
(2)按位置是否变化分
固定荷载：如：恒载、某些活载，风、雪等。 移动荷载：如：列车、汽车、 吊车、人群等。
自动控制原理(Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计)课程设计
指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学移通学院自动化系课程设计报告设计题目：Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：设计时间：2010 年 12 月重庆邮电大学移通自动化系制重庆邮电大学移通学院《自动控制原理》课程设计（简明）任务书-供08级自动化专业、电气工程与自动化专业本科生用引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，它有别于毕业设计，更不同于课堂教学。
它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面的分析和综合。
一、设计题目：Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计二、系统说明：该Ⅰ型系统物理模拟结构如下图：其中R0=100KΩ; C1=C2=10-5F；R2=1/2 R0R f为线性滑动电位器，可调范围为：10-1R0~ 104R0 ，设计过程中可忽略各种干扰，比如：运算放大器的零点漂移，环节间的负载效应，外界强力电力设备产生的电磁干扰等，均可忽略。
三、系统参量：系统输入信号：r（t）；系统输出信号：y（t）；四、设计指标：设定：输入为r（t）=a+bt（其中：a=5rad/secb=4rad/sec）在保证静态指标K v=5（e ss≤0.8）的前提下，要求动态期望指标：σp% ≤8.5% ；t s≤2sec五、基本要求：1. 建立系统数学模型——传递函数；2. 利用频率特性法分析和综合系统（学号为单号同学做）；3. 利用根轨迹法分析和综合系统（学号位双号同学做）;4. 完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验；5. 完成系统综合前后的计算机仿真（验证）实验;六、设计缴验：1. 课程设计计算说明书一份；2. 原系统组成结构原理图一张（自绘）；3. 系统分析，综合用BODE图（或根轨迹图）各一张；4. 系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）各一张；5. 计算机仿真程序框图一张；6. 计算机仿真程序清单一份（附仿真实验结果图）；7. 封面装帧成册；移通学院自动化系指导教师：汪纪峰2010-12-15目录引言 (2)一、系统概述 (7)1.1 设计目的 (7)1.2 系统的工作原理 (7)1.3 系统设计基本要求 (8)二、系统建模 (9)2.1 各环节建模 (9)2.1.1 比较器 (9)2.1.2 比例环节 (9)2.1.3 积分环节 (10)2.1.4 惯性环节 (11)2.1.5 反馈环节 (12)2.2 系统模型 (12)2.2.1 系统框图模型 (12)2.2.2 系统等价框图 (12)2.2.3 系统频域模型 (13)2.2.4 小结 (13)三、系统分析 (14)3.1 稳定性分析 (14)3.1.1 时域分析 (14)3.1.2 根轨迹映证 (14)3.1.2.1 绘制根轨迹 (15)3.2静态精度分析 (16)3.2.1Ⅰ型系统的典型分析 (16)3.2.1.1 跟踪能力 (16)3.2.1.2 ess计算 (16)3.2.2 根轨迹映证 (16)3.3 动态分析K 1 (17)3.3.1 作根轨迹 (18)3.3.2 指标分析 (19)四、系统综合 (20)4.1 校正方案的设计 (20)4.2 ts问题 (20)4.3τ的确定 (21)4.3.1 绘制校正后系统—τ参数根轨迹 (21)4.3.2 绘制τ参数根轨迹 (22)4.3.3 确定满足的σp%的ξ (24)4.3.4 做等ξ线 (24)4.4 确定τA (24)五、系统模拟 (25)5.1 原系统的物理模拟 (25)5.2校正后系统的物理模拟 (26)六、设计小结 (27)6.1心得体会 (27)6.2致谢 (28)七、参考文献 (29)《自动控制原理》课程设计第一章系统概述1.1设计目的主要是培养学生的统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和方法，对工程实际系统进行完整全面分析和综合。
四川通用技术教学标准及学业评价
一、知识性水平及标准1、了解：说出、知道、了解、认识、熟悉2、理解：说明、理解、解释、比较、权衡、找出、选择、识别、调查3、迁移应用：掌握、分析、归纳、概括、确定、判断、优化、改进二、技能性水平及标准1、模仿：模仿、尝试2、独立操作：会、能、学会、进行、完成、识读、绘制、画出、检测、安装、操作、运用、使用、选择1.1 架构：物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。
（教材P4）结构：结构是指物体的各组成部分之间的他配合排列，确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。
结构的各组成部分，通常称为构件。
（教材P6，结构的涵义）结构是可承受一定力的架构形态，它可用来抵抗引起形态和大小改变的力。
简单地说，结构是为了承受力和抵抗形变，这便是结构的本质。
（教材P6，从力学的角度理解）结构的分类：1、从力学的架构与形态来分⑴实心结构⑵框架结构⑶壳体结构。
（教材P6）2、从结构的几何形态来分⑴缆索结构⑵桁架结构⑶空间桁架结构⑷球形空间桁架结构。
（教材P9）注：牚——读“撑”或“称”,在教材中应读作“称”桁——读“横”1.2 构件受外力作用发生形状或大小的改变称变形，拉力产生的变形称拉伸，压力产生的变形称压缩，杆件受与杆纵轴线垂直的外力作用产生的变形称弯曲，发生弯曲变形的构件称梁单杠：使杠体发生弯曲变形的外力称弯曲力，经杠体传到立柱上端将会对立柱产生弯矩M，使立柱产生弯曲变形的趋势，此时地基和拉杆对立柱的反作用力产生一个平衡的弯矩M’结构承受的负荷称荷载，荷载有恒载与活载之分，荷载不随时间变化而变化的叫永久性荷载，荷载随情况变化而变化的叫可变性荷载。
例如，房屋的屋顶与雪载、风载等结构在承受荷载时：因荷载分布不均匀、不对称而产生的力称扭力，如桥等；在结构的交接处承受的剪切力，如梯子的横梁与支柱、大坝因水深变化而要承受的剪切力关于粱：梁受力与形变的拉应力和压应力的表示是“+”和“-”，梁的中性面；梁受力时弯矩最大的截面上应力也最大，该截面称危险截面梁受力时：梁越长变形越大，梁的变形和它的剖面尺寸有关，梁抗变形的能力和材料有关，梁的变形和材料的弹性系数成反比，越靠近梁的中央变形量就越大关于拱：拱是一种曲线形结构，拱在竖向荷载作用下的水平反力方向是指向内的（称为推力），拱结构一般比梁结构经济，拱结构可以跨越较大的跨度，并且美观拱的结构形式有三种①三铰拱②两铰拱③无铰拱；常见拱多为圆弧拱、抛物线拱；拱的应用有拱门、拱桥、棚室顶盖等1.3 内力：是用来抵抗外力与形变，并力图使变形部分复原的力。
普通高中通用技术教材(地质出版社出版)
普通高中通用技术教材（地质出版社出版）编写特点介绍本套教材主编之一陈玲玲普通高中通用技术教科书（地质出版社出版）是在邓小平同志关于“教育要面向世界、面向未来、面向现代化”的教育思想和《中共中央国务院关于深化教育改革，全面推进素质教育的决定》精神的指导下，依据国家《基础教育课程改革纲要》（试行）和《普通高中技术课程标准》（实验）编写的。
这次经教育部专家组反复审核通过的教材包括必修模块《技术与设计1》、《技术与设计2》和选修模块《家政与生活技术》、《服装及其设计》及现代农业技术模块中的《农副产品的营销》共5本。
正如大家所了解的，编写这样的通用技术教材，在全国尚属首次，是一种新的尝试。
在编写中，我们力求使本套通用技术教材，体现新课程的理念，符合《普通高中通用技术课程标准》（以下简称《课标》）的目标要求，突出技术课程的特点，既面向广大农村学校，又适用于各类普通高中，有利于培养学生的创新精神和实践能力，全面提高技术素养。
基于上述认识，下面我把这次审查通过的5本高中通用技术教材的编写特点，向大家作一个综合介绍。
本套教材编写的主要特点如下：一．紧扣通用技术课程《课标》的要求，全面落实三维目标与过去传统高中教材完全不同的是，《课标》对教材必须实现的三维目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）作了十分明确的规定与要求。
因此，我们自始至终尽力将三维课程目标融合为一体，使它有目的，有计划地贯穿于整个通用技术课的教学过程之中。
这5本教材都注意了精选教学内容，优化编排体系，倡导师生互动，提倡合作学习，加强自主探究。
教材以技术设计、技术活动为主线，把知识学习与技术实践紧密联系起来，有利于三维目标的落实。
具体来说，全套教材落实三维目标的总的思路是：帮助学生拓展技术视野，形成正确的技术观，学会正确全面地认识、理解技术，能理性地运用技术知识，处理和解决各种技术问题，学会选择、使用、管理、评价技术，形成较强的创新精神、创新意识和技术实践能力，为迎接未来社会的挑战，提高生活质量，实现终身发展奠定基础。
弹体舱段结构设计与分析方法
弹体舱段结构设计与分析方法调研报告姓名：王志强学号：1120830218专业：飞行器制造目录一.新型弹体舱段的结构形式及特点 (2)1.梁式结构 (2)2.桁梁式结构 (2)3.桁条式结构 (2)4.硬壳式结构 (3)5.整体结构 (4)6.构架式结构 (4)二.弹体舱段的加工与成型方法 (4)1.薄壁式舱段的加工与成型方法 (4)2.整体式舱段的加工与成型方法 (5)三.新型材料在弹体舱段上的应用 (6)1.金属结构材料 (6)2.树脂基复合材料 (7)3.金属基复合材料 (8)四.弹体舱段结构分析与计算方法 (9)1.静力分析 (9)1)应力应变分析 (9)2)稳定性分析 (9)2.结构动力分析 (10)1)结构动态固有特性分析 (10)2)结构动态响应分析 (10)3.热/结构分析 (11)五.弹体舱段优化设计方法 (12)1.结构优化设计的内容 (13)2.结构优化设计的要求 (13)3.结构优化设计的基本步骤 (13)4.结构优化设计方法分类 (14)5.优化设计方法的选择 (15)六.总结 (16)七.参考文献 (17)一、新型弹体舱段的结构形式及特点1.梁式结构该结构中梁是承受轴向力和弯矩的主要受力元件。
这种结构的优点是可以在梁间开大舱口，缺点是蒙皮的材料不易充分利用。
当弹身的某个舱段作用有较大的纵向集中力时，或为了开大型舱口，常用这种结构形式。
图1.1.1梁式结构2.桁梁式结构桁梁式结构是由较弱的梁（也称桁梁）和桁条、蒙皮、隔框组合而成。
轴向力和弯矩主要由梁和桁条共同承受，蒙皮只承受剪力和扭矩。
结构特点是便于桁梁之间开舱口，能充分发挥各构件的承载能力，结构重量较轻。
适用于大型导弹。
图1.2.1桁梁式结构3.桁条式结构这种结构的桁条布置较密，并能提高蒙皮的临界应力，从而使蒙皮除了能承受弹身的剪力和扭矩外还能参与桁条一起承受弹身的轴向力和弯矩。
与梁式结构相比，这种结构的材料大部分分布在弹身剖面的最大高度上，该结构的弯曲和扭转刚度大。
典型结构受力分析结构是怎样受力的
1、结构的含义及本质 2、结构的基本分类有哪些，分类的标准
是什么？
结论：不同结构，具有不同的功能，能承受不 同的力，抵抗不同的变形。结构如何受力？如
何抵抗住变形呢？
第二节 典型结构案例分析
－－结构是怎样受力的
1、单杠受力和变形分析
• 看一段视频
杠体
名词解释
立
外力柱
拉杆
荷载
（1）杠体的受力
同一荷载在静态、动态下， 结构承受的外力往往不同
杠体受到的力的方向
• 弯曲力：人对杠体施加的外力，包括人体质量和回 转运动产生的离心力，使得杠体发生弯曲变形
杠体受力变形总结：
• 运动员对杠体施加了外力，使得杠体发生弯曲变 形
• 杠体弯曲变形的方向：随人体回转所到的空间位 置的变化而变化，即杠体总是朝着人体所在的瞬 间位置的方向发生弯曲
单摆实验示意图
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷 酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列 的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以 让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细 菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。
• 所以，任意论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
（2）立柱的受力与变形分析
拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
• 拱结构优点：利于承载，美观
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小
(完整word版)结构力学讲义
第一章绪论§1.1 结构和结构的分类一、结构(structure)由建筑材料筑成，能承受、传递荷载而起骨架作用的构筑物称为工程结构。
如：梁柱结构、桥梁、涵洞、水坝、挡土墙等等。
二、结构的分类：按几何形状结构可分为：1、杆系结构(structure of bar system) ：构件的横截面尺寸<<长度尺寸；2、板壳结构(plate and shell structure) ：构件的厚度<<表面尺寸。
3、实体结构(massive structure) ：结构的长、宽、厚三个尺寸相仿。
三、杆系结构的分类：按连接方法，杆系结构可分为：§1.2 结构力学的研究对象、任务和方法一、各力学课程的比较：二、结构力学的任务：1、研究荷载等因素在结构中所产生的内力（强度计算）；2、计算荷载等因素所产生的变形（刚度计算）；3、分析结构的稳定性（稳定性计算）；4、探讨结构的组成规律及合理形式。
进行强度、稳定性计算的目的，在于保证结构满足安全和经济的要求。
计算刚度的目的，在于保证结构不至于发生过大的变形，以至于影响正常使用。
研究组成规律目的，在于保证结构各部分，不至于发生相对的刚体运动，而能承受荷载维持平衡。
探讨结构合理的形式，是为了有效地利用材料，使其性能得到充分发挥。
三、研究方法：在小变形、材料满足虎克定律的假设下综合考虑：1、静力平衡；2、几何连续；3、物理关系三方面的条件，建立各种计算方法。
§1.3 结构的计算简图(computing model of structure )一、选取结构的计算简图必要性、重要性：将实际结构作适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点。
这种代替实际结构的简化图形，称为结构的计算简图。
合理地选取结构的计算简图是结构计算中的一项极其重要而又必须首先解决的问题。
二、选取结构的计算简图的原则：1、能反映结构的实际受力特点，使计算结果接近实际情况。
典型结构受力分析结构是怎样受力的共54页
典型结构受力分析结构是怎样受力的
1、纪律是管理关系的。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
典型结构受力分析——结构是怎样受力的
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。 • 所以，任意时刻，人对杠体的作用 力方向都是指向人重心所处的瞬间 位置。
• 结论一： 杠体总是朝着人体所在的瞬间 位置的方向上发生弯曲。
拱结构优点：利于承载，美观
•
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小 1、哪种情况下纸板的抗压 能力最强？ 2、还有更好的方案吗？
构件的受力形式
拉力
物体所承受的拉拽力
压力
挤压物体的力
剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反, 且作用于同一物体上的平行力 扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体 发生扭转形变的力 弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷 酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列 的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以 让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细 菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
（2）立柱的受力与变形分析
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
两根立柱只承受压力（杠体与人的重力）
• 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时
杠体与人的重力以及运动员运动时 手的拉力
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过 杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势,请问同 学们，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
• 立柱埋深一点 • 合适的材料、合适的粗细 • 用一个力从反方向拉
（3）拉杆的作用
典型结构受力分析结构是怎样受力的54页文档
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言的
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
1零部件受力分析
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工程力学
1.2 约束、约束反力
二、几种机械设备上常见的约束：
1、柔软体约束（链条、皮带、钢丝绳等）
柔索给被约束物 体的力，方向一定 沿着柔索的中心线 且背离被约束的物 体，并且只能是拉 力。
●理想柔索忽略刚性，不计重力，绝对柔软且不可伸长。
特点：只受拉，不受压，不能抗拒弯矩，限制物体沿 柔性体伸长的方向运动。
约束反力（反力）——约束给被约束物体的力，是约束所产生的被动力。
● 主动力（载荷、给定力）— 约束力以外的所有力。如：重力、切削力、
电磁力、弹簧力等。一般为已知或可测定，或可用静力学以外的 方法计算。
● 约束力的方向——与该约束所能限制物体运动的方向相反，大小一般
未知，需由平衡条件求出。
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1.1 受力分析概述：
一、力的概念
●力的表示法：
（1）黑体字母，如：W、R、F等。相应的普通体字母R、F表示其大
小。 （2）有向线段: A
F B
说明：以解析法计算力的大小时，线段AB长度可不按比例画出。 力的单位——集中力：N、KN；面分布力：N/m2（Pa）、Mpa、 Gpa
二、几个基本的概念
力系——作用在物体上的许多力（两个或两个以上）。 平衡力系——若物体在力系的作用下处于平衡状态，则这个力系称为
如：机器上的轴：挠度≤5/1000跨距；转角≤（0.5~1）°/m。 变形固体——材料力学中研究物体变形时不能将物体视为刚体。 合力与分力——若一个力与一个力系等效则这个力是此力系的合力，此
力系中各力称为这个力的分力。 力的合成——由分力求合力。 力的分解——由合力求分力。
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工程力学
§1、零部件受力分析
建筑力学受力分析
切不可单凭主观臆想推测或简单地根据主动力的方向
去推想约束反力的方向
.
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（2）几点注意
①不要漏画约束反力。
②不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。
③当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些 力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。
FR
.
FR’
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2.柔性体约束
绳索 链 条
皮带——
.
9
●约束特征：只限制物体沿柔性体伸长方向的运动
方位：沿柔性体轴线
FA
● 反力特征:
指向：背离物体（受拉）
A
A
.
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3. 光滑圆柱形铰链约束
● 约束特征：只限制物体沿圆柱形径 向的运动。不限制其轴 向和绕轴的转动运动。 ——属光滑面约束
FR
固定铰链或铰支座 Fy FR Fx
A
定向支座的约束力是一个沿链杆方向的力和一个力偶。
.
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§2-2 结构计算简图
1 结构计算简图 2 1.1 支座简化示例 3 1.2 节点简化示例 4 1.3 计算简图示例 2 平面杆系结构的分类
.
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1. 实际支座简化示例
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实际支座简化示例
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实际支座简化示例
.
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实际支座简化示例
链杆约束简图
链杆约束反力
A
C
C FC
FC
DB
FD D FD
A
B
C
P
？请问AC、BC杆是否为二力杆
.
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6. 固定端支座
既不能移动，又不能转动的约束 —— 固定端（插入端）约束
结构力学2-静定结构内力分析知识重点及习题解析
（2）为求解超静定结构作准备。无论是位移法还是力法都要用到力的平衡条件。 （3）为求解移动荷载乃至动力荷载作用下结构的内力与位移作准备。例如影响线 和结构动力分析。 根据结构的形式及受力特点，静定结构内力分析可以分为： （1）梁与刚架的内力分析。梁与刚架由受弯杆件组成，杆件内力一般包含轴力、 剪力和弯矩，内力分析的结果是画出各杆的 N 图、Q 图及 M 图。通常做法是“逐杆绘制， 分段叠加”，并要求能做到快速准确地画出内力图。 （2）桁架结构的内力分析。桁架由只受轴力的杆件组成，因此内力分析的结果是 给出各杆件轴力。基本分析方法是结点法、截面法以及二者的联合应用。根据特殊结点 准确而快速地判断零杆，并要善于识别结点单杆和截面单杆。 （3）三铰拱的内力分析。拱是在竖向荷载作用下具有水平支座反力的结构，主要 受压，一般同时具有轴力、剪力和弯矩。对于三铰平拱可以由相应的简支梁进行快速分 析，且弯矩为 M=M0-FHy。 （4）组合结构的内力分析。组合结构由链杆和梁式杆件组成，链杆部分只受轴力， 而梁式杆除受轴力外，还受弯矩和剪力作用。因此求解的首要问题是识别链杆和梁式杆， 正确选取隔离体进行分析，为简化分析，一般尽最避免截断梁式杆。 虽然静定结构的结构形式干在万别，但其内力分析万变不离其宗，基本过程是“选 隔离体→列平衡方程→解方程求未知力”，熟练应用这一基本过程是解决复杂问题关键。 因此过程的关键一步在于选隔离体，也就是“如何拆”原结构的问题，这是问题的切入点。 值得注意的是拆原结构要以相应的内力或支座反力代替，因此要充分掌握上述各类结构
《结构力学》 静定结构内力分析知识重点及习题解析
一、知识重点 在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定，这样的结
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*立柱埋深一点 *用一个力从反方 向拉
思考：
运动员从单杠前侧向后侧运动，起削 弱和平衡作用的是哪些拉杆？ 拉杆4和6
小结： 1、介绍了几种常见的力及其 变形； 2、单杠结构分析； 3、单杠构件的受力与变形情 况分析。 4、理解结构的本质。
构件受外力作用时，要发生形状 或大小的改变，这种改变称为变形。 常见的力与变形：
拉力所产生的 变形为拉伸
常见的力与变形
压力所产生的 变形为压缩
常见的力与变形
当杆件受到与 杆纵轴线相垂直的 外力作用时，杆件 产生的变形为弯曲， 发生弯曲变形的构 件，称为梁。 如：使用弓、 使用臂力器、撑杆 跳高
长凳要求既牢固又稳定，凳面在使用 时要求不能发生明显的变形。 设计时要求凳面有一定的厚度和宽度 跳板是悬臂梁受力变形，运动员在板 端起跳，跳板在压力的作用下，产生明显 的弯曲变形，促进运动员完成空中的动作。
结论：物体的结构是由物体的功 能和需要决定的。
一、单杠结构分析
1、单杠的结构
奥运小知识
奥运会男女体操单项比赛项 目分别是什么？ 男子单项：自由操、跳马、 吊环、双杠、单杠、鞍马 女子单项：自由操、跳马、 平衡木、高低杠
常见的力与变形
剪切力：两个距 离很近，大小相 等，方向相反， 且作用于同一物 体上的平行的力。
常见的力与变形
扭转力：反方 向向物体两端 均匀施力，使 物体发生扭转 形变的力。
问题思考：
长条板凳的凳面和跳板，同视为梁，然 而，在使用中，对前者不让它发生明显变形， 对后者却让它发生明显变形，这是基于什么 考虑而设计的？
常见的结构类型
从力学的架构和形态考虑， 结构一般分为三类： 实心结构 框架结构 壳体结构
第二节 典型结构案例分析
——结构是怎样受力的 (单杠的受力和变形分析 )
从力学角度出发，结构是可 承受一定应力的架构形态，结构 的本质是为了承受力和抵抗变形。 那结构一般会受到哪些力？受力 后又会引起哪些变形？
男子体操单项比赛项目
女子体操单项比赛项目
【视频】：邹凯单杠折桂
单杠的结构
把单杠看成结 构，构件有：杠体、 立柱、拉杆。杠体 是器械的主体；立 柱和拉杆，共同支 撑杠体并承受荷载。 单杠为什么要采用 这样的结构呢？
2、杠体的受力与变形
运动员在杠体上做动作，如回环 等通过握杠体的手，对杠体施加了外 力，请问这种外力是什么力？在外力 作用下杠体会发生怎样的变形？ 由于人体质量和回转运动产生的 离心力，使得杠体发生弯曲变形。这 种外力称为弯曲力。
回ห้องสมุดไป่ตู้：
1、结构的含义、构件、架构 和结构的本质。 2、常见的结构类型有哪些？
结构、构件、架构和结构的本质
结构的含义：指物体的各组成部 分之间的搭配和排列，确定的搭配和 排列决定了物体的性质和形态。 结构的各组成部分，称为构件。 物体的主体框架与构造形式，一般称 为架构。 结构的本质是为了承受力和抵抗 变形。
思考：杠体弯曲变形的方向？
杠体弯曲变形 的方向是随人体回 转的所到的空间位 置变化而变化的， 即杠体总是朝着人 体所在的瞬间位置 的方向发生弯曲。
单杠侧面图
3、立柱、拉杆的受力与变形
立柱、拉杆的受力与变形 人体静挂或静骑 在杠体上时，两 根立柱的受力情 况？
杠体和人体重量 所产生的压力
立柱、拉杆的受力与变形