概念结构力学十大关系
结构力学最全知识点梳理及学习方法
结构力学最全知识点梳理及学习方法结构力学是工程领域的基础学科之一,主要研究物体在受力作用下的变形和破坏行为。
下面将对结构力学的知识点进行梳理,并提供一些学习方法。
1.静力学知识点:(1)力的分解与合成(2)平衡条件及对应的力矩平衡条件(3)杆件内力分析(4)支座反力的计算(5)重力中心和重力矩计算方法学习方法:静力学是结构力学的基础,要通过大量的练习加深对概念和公式的理解,并注重实际问题的应用。
2.应力学知识点:(1)应力的定义和类型(正应力、剪应力、主应力等)(2)应力的均衡方程(3)材料的本构关系(线性弹性、非线性弹性、塑性等)(4)薄壁压力容器的应力分析学习方法:应力学是结构力学的核心内容,要掌握应力的计算方法和不同材料的应力应变关系,需要多阅读教材和参考书籍,理解背后的物理原理,并进行大量的练习。
3.变形学知识点:(1)应变的定义和类型(线性应变、剪应变、工程应变等)(2)应变-位移关系(3)杆件弹性变形分析(4)杆件的刚度计算学习方法:变形学是结构力学的重要组成部分,要掌握应变的计算方法和杆件的变形规律,可以通过编程模拟杆件的变形过程或进行实验验证。
4.强度计算知识点:(1)材料的强度和安全系数(2)拉压杆件的强度计算(3)梁的强度计算(4)刚结构的强度计算5.破坏学知识点:(1)破坏形态(拉伸、压缩、剪切、扭转等)(2)材料的断裂特性和疲劳破坏(3)结构的失效分析(4)杆件和梁的屈曲分析学习方法:破坏学是结构力学的进一步深入,要了解不同破坏形态的特点和计算方法,并进行典型案例分析,以提高预测和识别破坏的能力。
学习方法总结:(1)理论学习:多阅读教材和参考书籍,并注重理解概念和原理。
(2)练习和实践:进行大量的计算练习和模拟分析,提高解决实际结构问题的能力。
(3)案例分析:通过分析实际案例,学习不同结构的设计和分析方法。
(4)交流和讨论:与同学和老师进行交流和讨论,共同学习和解决问题。
(完整版)结构力学最全知识点梳理及学习方法
(完整版)结构⼒学最全知识点梳理及学习⽅法第⼀章绪论§1-1 结构⼒学的研究对象和任务⼀、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的⽅式所组成的构件的体系,⽤以⽀承荷载并传递荷载起⽀撑作⽤的部分。
注:结构⼀般由多个构件联结⽽成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层⼚房)等。
最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独⽴柱等。
⼆、结构的分类:由构件的⼏何特征可分为以下三类1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远⼤于截⾯的宽度和⾼度,如梁、柱、拉压杆。
2.薄壁结构——结构的厚度远⼩于其它两个尺度,平⾯为板曲⾯为壳,如楼⾯、屋⾯等。
3.实体结构——结构的三个尺度为同⼀量级,如挡⼟墙、堤坝、⼤块基础等。
三、课程研究的对象材料⼒学——以研究单个杆件为主弹性⼒学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡⼟墙)等⾮杆状结构结构⼒学——研究平⾯杆件结构四、课程的任务1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作⽤下结构各部分不致发⽣相对运动。
探讨结构的合理形式,以便能有效地利⽤材料,充分发挥其性能。
2.计算由荷载、温度变化、⽀座沉降等因素在结构各部分所产⽣的内⼒,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满⾜安全和经济的要求。
3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使⽤过程中不致发⽣过⼤变形,从⽽保证结构满⾜耐久性的要求。
§1-2 结构计算简图⼀、计算简图的概念:将⼀个具体的⼯程结构⽤⼀个简化的受⼒图形来表⽰。
选择计算简图时,要它能反映⼯程结构物的如下特征:1.受⼒特性(荷载的⼤⼩、⽅向、作⽤位置)2.⼏何特性(构件的轴线、形状、长度)3.⽀承特性(⽀座的约束反⼒性质、杆件连接形式)⼆、结构计算简图的简化原则1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受⼒和变形特点..............,使计算结果安全可靠;2.略去次要因素,便于..。
..分析和...计算三、结构计算简图的⼏个简化要点1.实际⼯程结构的简化:由空间向平⾯简化2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替(1)铰结点:铰结点所连各杆端可独⾃绕铰⼼⾃由转动,即各杆端之间的夹⾓可任意改变。
结构力学知识点超全总结
结构力学知识点超全总结结构力学是一门研究物体受力和变形的力学学科,它是很多工程学科的基础,如土木工程、机械工程、航空航天工程等。
以下是结构力学的一些重要知识点的总结:1.载荷:结构承受的外力或外界加载的活动载荷,如重力、风荷载、地震载荷等。
2.支座反力:为了平衡结构受力,在支座处产生的力。
3.静力平衡:结构处于静止状态时,受力分析满足力的平衡条件。
这包括平面力系统的平衡、剪力力系统的平衡和力矩力系统的平衡。
4.杆件的拉力和压力:杆件受力状态分为拉力和压力。
拉力是杆件由两端拉伸的状态,压力是杆件由两端压缩的状态。
5.梁的受力和变形:梁是一种长条形结构,在实际工程中经常使用。
梁的受力分析包括剪力和弯矩的计算,梁的变形包括弯曲和剪切变形。
6.悬臂梁和简支梁:悬臂梁是一种只有一端支座的梁结构,另一端自由悬挂。
简支梁是两端都有支座的梁结构。
7.梁的挠度和渐进程度:梁的挠度是指结构在受力后发生的形变。
梁的渐进程度是指梁的挠度随着距离变化的情况。
8.板和平面受力分析:板是一种平面结构,它的受力和变形分析和梁类似。
平面受力分析是一种在平面框架结构上进行受力分析的方法。
9.斜拉索:斜拉索是一种由杆件和拉索组成的结构,它广泛应用于桥梁、摩天大楼等工程中。
斜拉索的受力分析包括张力和弯矩的计算。
10.刚度:刚度是指物体在受力作用下抵抗变形的能力。
刚度越大,物体的变形越小。
刚度可以通过杆件的弹性模量和几何尺寸进行计算。
11.弹性和塑性:结构的受力状态可以分为弹性和塑性两种情况。
弹性是指结构受力后能够恢复到原始形状的性质,塑性是指结构受力后会产生永久变形的性质。
12.稳定性和失稳:结构的稳定性是指结构在受力作用下保持原始形状的能力。
失稳是指结构在受力过程中无法保持原始形状,产生不稳定状态。
13.矩形截面和圆形截面的力学特性:矩形截面和圆形截面是两种常见的结构截面形状。
矩形截面具有较高的抗弯刚度,而圆形截面具有较高的抗剪强度。
结构力学基础
结构力学基础一、引言结构力学是工程力学的分支之一,主要研究物体在外力作用下的变形和破坏行为。
通过学习结构力学,人们可以了解结构的受力分布、变形规律以及承载能力,从而合理设计和优化各种结构体系。
本文将介绍结构力学的基础概念、原理和应用,希望读者能够对结构力学有一个全面的了解。
二、受力分析受力分析是结构力学研究的基础,它通过分析结构体系内外力的大小、方向和作用点位置,确定结构的受力状态。
受力分析可以采用静力学的方法,即利用牛顿定律和平衡方程来进行计算。
在受力分析中,我们需要确定结构的支座条件、受力方向和受力大小,以及各个受力构件之间的相互作用。
三、受力构件的内力分析在结构力学中,受力构件的内力是指构件内部的应力和应变。
内力分析是结构设计和分析的重要内容,它可以用来评估结构的承载能力和安全性。
常见的内力分析方法有力学平衡法和应力分析法。
力学平衡法通过平衡方程和受力构件的几何关系,确定构件上各点的内力大小和方向;应力分析法则通过应力和应变的关系,计算构件上各点的内力大小和分布情况。
内力分析可以帮助工程师了解结构的强度和刚度,并进行相应的优化设计。
四、变形分析变形分析是结构力学中的重要内容,它研究结构在受力作用下的变形规律和变形量。
变形分析可以通过应变能、位移方法和叠加法等不同的方法进行。
应变能方法利用材料的弹性势能和虚功原理来计算结构的变形位移;位移方法则直接利用位移方程来求解结构的变形规律;叠加法则将结构的变形分解为多个简单形式的叠加,通过求和得到整个结构的变形。
五、承载性能分析承载性能分析是结构力学的重要应用之一,它通过计算结构在极限状态下的承载能力,评估结构的安全性和可靠性。
在承载性能分析中,我们需要确定结构的强度指标、加载方式和荷载组合,采用极限平衡法、塑性极限分析法或有限元法等方法进行计算。
承载性能分析可以帮助工程师确定结构的安全工作状态和设计荷载,以确保结构在使用过程中具有足够的承载能力。
六、结构优化设计结构优化设计是结构力学的重要应用之一,它通过改变结构的形状、材料和构造,寻找最优的设计方案。
结构力学重点大全通用课件
重心坐标的计算
通过物体的质量分布和形状,可以计 算出物体的重心坐标。
结构稳定性的定义
结构在受到外力作用时,能够保持其 平衡状态的能力。
稳定性的判断方法
通过计算结构的柔度矩阵和刚度矩阵, 判断结构是否稳定。
静力分析方法及实例
静力分析的基本步 骤
建立模型、施加约束和载荷、求解平衡方程、分析结果。
静力分析的实例
水利工程
在水利工程中,结构力学可用于大坝、水闸等水工建筑物的设计, 确保其能够承受静载和动载,以及水压力等作用。
机械结构力学实例
机械设备设计
在机械设备设计中,结构力学通过对机械部件的应力分析、振动分 析等,以确保设备的强度和稳定性。
机械零件制造
在制造过程中,结构力学可以指导选择合适的材料、确定合理的制 造公差等,以提高零件的使用寿命和可靠性。
动量
物体的质量乘以速度,是矢量。
动量矩
物体的转动惯量乘以角速度,是矢量。
动量定理
物体动量的变化等于物体所受合外力的冲量。
动量矩定理
物体动量矩的变化等于物体所受合外力矩的 冲量。
弹性力学基本方程
胡克定律 在弹性限度内,物体的应力与应变成正比,比例系数为弹性模量。
弹性力学基本方程 在三维空间中,物体的位移、应变和应力之间的关系,包括平 衡方程、几何方程和物理方程。
可靠性管理
在结构的整个生命周期内,对可靠性进行监控和维护,确保结构 的安全性和性能。
06
结构力学在工程实践中的 应用
建筑结构力学实例
房屋建筑
建筑结构力学在房屋建筑中应用广泛,如框架结构、剪力墙结构、 砖混结构等,用来确保建筑物的安全性和稳定性。
桥梁建筑
在桥梁设计中,结构力学分析可以帮助设计者确定桥梁的合理形状 和大小,确保其承载能力和稳定性。
结构力学基础概念及原理
结构力学基础概念及原理结构力学是研究物体在受到外力作用下的变形和破坏行为的一门学科。
它是土木工程、航空航天工程和机械工程等领域中的重要基础学科,对于设计和分析各种结构的性能至关重要。
本文将介绍结构力学的基础概念和原理。
一、力的基本概念力是一种物理量,用来描述物体之间相互作用的现象。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等等。
力的大小用牛顿(N)作为单位,方向用箭头表示。
力的共轭现象是反作用力,即两个物体之间的相互作用力大小相等而方向相反。
二、结构的受力情况结构受到的力可以分为内力和外力。
外力是指作用在结构上的力,如重力、风力等。
内力是指结构内部的分子间力,如剪力、挠曲力等。
结构力学通过研究结构的受力情况,可以确定结构的稳定性和安全性。
三、结构的静力平衡条件结构处于静力平衡状态时,结构受力的合力和合力矩都等于零。
根据静力平衡条件,可以解析和计算结构受力情况,进而设计结构的合适尺寸和材料。
四、梁的受力分析梁是一种常见的结构元件,用来支撑和传递荷载。
在结构力学中,通过对梁的受力分析来研究梁的强度和刚度。
梁的受力分析方法包括受力图法、弹性线条法和工程力学方法等。
五、杆的受力分析杆是另一种常见的结构元件,通常用来承受拉力或压力。
在结构力学中,通过对杆的受力分析来研究杆的稳定性和强度。
杆的受力分析方法包括受力图法、截面法和位移法等。
六、结构的变形与刚度结构在受到外力作用时会发生变形,变形可以分为弹性变形和塑性变形两种情况。
弹性变形是指结构受力后恢复原状的变形,而塑性变形是指结构受力后无法恢复原状的变形。
结构的刚度可以用来描述结构对力的响应程度,刚度越大,结构变形越小。
七、结构的破坏与强度结构在承受超过其承载能力的荷载时会发生破坏。
结构力学研究结构的破坏机理和破坏模式,以确定结构的强度和安全性。
常见的结构破坏模式包括拉断、压碎、剪切和弯曲等。
结构力学基础概念及原理的理解对于工程设计和结构分析至关重要。
本文介绍了结构力学的基础概念和原理,包括力的基本概念、结构的受力情况、结构的静力平衡条件、梁和杆的受力分析、结构的变形与刚度以及结构的破坏与强度。
结构力学(一)
结构力学(一)结构力学是运用物理学和数学原理研究建筑、桥梁等结构的力学性能,以求解结构的力学问题,是工程力学的一个重要分支。
本文将从结构的基本概念、受力分析、受力计算、三种杆件的受力分析等方面对结构力学做一个简要介绍。
一、结构的基本概念结构是由互相连接的构件构成的,在外荷载作用下,承担作用力,并传递于基础的一种工程结构。
结构所承受的荷载有静力荷载和动力荷载。
静力荷载可以分为等静力荷载和不等静力荷载。
等静力荷载是指在结构的不同位置受到的荷载都是相等的,而不等静力荷载是指在结构不同位置受到的荷载是不等的。
动力荷载是指随时间变化的荷载,例如风荷载、地震荷载等。
结构的设计要根据结构的功能和荷载情况,按照一定的规范和标准确定结构的尺寸、材料和连接方式,以满足安全、实用、美观和经济等要求。
结构可以根据其形状和构造特点分为梁、柱、板、壳、桁架等不同类型,不同类型的结构在受力分析和设计时有不同的方法和理论基础。
二、受力分析受力分析是结构力学的基础,它是指通过对结构受力状态的了解,分析结构中各构件所受的荷载和内力,以求解结构的力学问题。
受力分析需要根据结构的几何形状、受荷情况和连接方式确定结构的约束情况和受力通路,形成节点受力平衡方程,进而得到节点处的受力状态。
常见的分析方法包括静力分析、动力分析、变形分析等。
静力分析是指在静力平衡条件下,通过节点应力平衡条件推导出结构的受力状态。
在静力分析中,首先需要确定结构受力的支座和约束条件,然后根据力学平衡条件建立受力方程组,最后求解出结构的受力状态。
静力分析适用于结构的静态受力分析,例如梁、柱等结构的受力分析。
动力分析是指在动态荷载作用下,通过结构动力学原理推导结构的受力状态。
动力分析中需要先确定结构的荷载情况和动力参数,然后通过动力平衡建立受力方程组,最后求解出结构的受力状态。
动力分析适用于结构的动态受力分析,例如桥梁、塔架等结构的受力分析。
变形分析是指通过结构的变形状态推断出结构的受力状态。
《结构力学》知识点归纳梳理(最祥版本)
《结构力学》知识点归纳梳理(最祥版本)第一章绪论第一节:结构力学的研究对象和任务一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件的体系,用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。
注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。
最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。
二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。
2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。
3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。
第二节结构计算简图一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。
选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征:1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置)2.几何特性(构件的轴线、形状、长度)3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式)二、结构计算简图的简化原则1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点..............,使计算结果安全可靠;2.略去次要因素,便于分析和计算.......。
三、结构计算简图的几个简化要点1.实际工程结构的简化:由空间向平面简化2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替(1)铰结点:铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。
不存在结点对杆的转动约束,即由于转动在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递轴力和剪力,一般用小圆圈表示。
(2)刚结点:结点对与之相连的各杆件的转动有约束作用,转动时各杆间的夹角保持不变,杆端除产生轴力和剪力外,还产生弯矩,同时某杆件上的弯矩也可以通过结点传给其它杆件。
(3)组合结点(半铰):刚结点与铰结点的组合体。
4.支座的简化:以理想支座代替结构与其支承物(一般是大地)之间的连结(1)可动铰支座:又称活动铰支座、链杆支座、辊轴支座,允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。
结构力学名词解释
结构力学名词解释结构力学是力学的一个分支,主要研究刚体和物体的运动、变形、应力和应变等力学问题。
1. 刚体:刚体是指物体所有点之间的相对位置在运动或作用力下不发生改变的物体。
刚体不会发生形变,其运动可以用平动和转动两种方式描述。
2. 运动学:运动学研究物体的运动状态,主要研究物体的位移、速度和加速度等。
运动学分为平动运动和转动运动两大类。
3. 平动运动:物体的所有点在同一时间内沿着相同方向移动,并且移动的距离相等。
平动运动可以用质心的位置、速度和加速度来描述。
4. 转动运动:物体的某一点围绕某个轴进行旋转运动。
转动运动可以用角度、角速度和角加速度来描述。
5. 力:力是促使物体发生运动或变形的物理量,用矢量表示。
力的单位是牛顿(N),它等于1千克质量在1秒钟内获得的加速度。
6. 应力:应力是物体内部受到的单位面积力的大小,用矢量表示。
常用的应力有压应力和剪应力。
7. 压应力:压应力是垂直于物体表面的作用力对单位面积的大小。
压应力可以导致物体的压缩变形。
8. 剪应力:剪应力是平行于物体表面的作用力对单位面积的大小。
剪应力可以导致物体的剪切变形。
9. 应变:应变是物体在受到外力作用下发生形变的程度,用无量纲的比例表示。
常用的应变有线性应变和切变应变。
10. 线性应变:线性应变是物体的长度与原始长度之差与原始长度的比值。
线性应变可以用来描述物体的拉伸或压缩变形。
11. 切变应变:切变应变是物体内部某一点沿切面上的平均切线方向的位移与该点到切面的距离的比值。
切变应变可以用来描述物体的剪切变形。
12. 应力-应变关系:应力-应变关系描述了物体在外力作用下产生应变的规律。
材料的应力-应变关系可以通过实验得到,常用的应力-应变关系包括线弹性、非线弹性和塑性等。
以上是结构力学中的一些重要名称和概念的解释,结构力学在实际工程中具有重要的应用价值,能够帮助工程师分析和设计各种结构的力学性能。
结构力学知识点总结(两篇)2024
引言概述结构力学是工程学中的一门重要学科,研究结构的受力、变形和稳定性等问题。
本文是结构力学知识点总结的第二篇,将深入探讨结构力学的相关内容。
本文的主要结构分为引言概述、正文内容和总结三个部分。
正文内容包括5个大点,每个大点分59个小点详细阐述,以便读者更好地理解和应用结构力学知识。
正文内容大点1:力的概念和分解1.1力的基本概念1.2合力和分力的概念1.3力的分解原理1.4力的分解应用举例1.5力的合成原理大点2:静力学平衡条件2.1静力学平衡的基本概念2.2平衡条件的推导与解析方法2.3刚体平衡与杆件平衡的区别2.4平衡条件的应用举例2.5静力学平衡的实际应用大点3:弹簧力和变形3.1弹簧力的基本概念3.2弹簧的线性特性与胡克定律3.3弹簧的应变与应力3.4弹簧的能量储存和释放3.5弹簧力在结构中的应用大点4:梁的受力与变形4.1梁的基本概念和分类4.2梁的受力分析方法4.3梁的应力和应变分析4.4梁的挠度和变形分析4.5梁的设计与优化大点5:桁架结构和稳定性5.1桁架结构的基本概念5.2桁架结构的受力分析方法5.3桁架结构的刚度和稳定性5.4桁架结构的设计与施工5.5桁架结构的应用领域总结力的概念和分解是结构力学的基础,能够帮助我们分析结构受力情况。
静力学平衡条件为我们提供了解析和推导平衡条件的方法,是解决结构力学问题的重要手段。
再次,弹簧力和变形是结构中常见的问题,了解弹簧的特性与应用能够帮助我们设计和优化结构。
梁的受力和变形分析是结构力学中重要的研究内容,对梁的设计和安全性评估至关重要。
桁架结构的稳定性是其设计和应用的关键,了解桁架结构的受力和稳定性分析方法对于工程实践具有重要意义。
结构力学是工程学中的核心学科之一,本文所述的知识点只是其中的一部分。
希望读者能够通过本文对结构力学有更深入的了解,并能够灵活应用于实际工程中。
引言概述:结构力学是土木工程领域中的重要学科,研究结构在外力作用下的力学性能和变形规律。
《结构力学》知识点归纳梳理
《结构力学》知识点归纳梳理《结构力学》是土木工程、建筑工程等专业的重要基础课程之一,它主要研究物体受力作用下的力学性质及其运动规律。
结构力学的知识对于设计和分析各种工程结构具有重要意义。
以下是对《结构力学》中的一些重要知识点进行归纳梳理。
1.静力学基本原理:(1)牛顿第一定律与质点的平衡条件;(2)牛顿第二定律与质点运动方程;(3)牛顿第三定律与作用力对;(4)力的合成与分解。
2.力和力矩的概念和计算:(1)力的点表示和力的向量运算;(2)力矩的点表示和力矩的向量运算;(3)力的矢量和点表示的转换。
3.等效静力系统:(1)强心轴的概念和计算;(2)悬臂梁的等效静力;(3)等效力和等效力矩。
4.支持反力分析:(1)节点平衡法计算支持反力;(2)静力平衡方程计算支持反力。
5.算术运算法:(1)类似向量的加法和减法;(2)类似向量的数量积和向量积。
6.静力平衡条件:(1)法向力平衡条件;(2)切向力平衡条件;(3)力矩平衡条件。
7.杆件受力分析:(1)内力的概念和分类;(2)弹性力的性质和计算方法;(3)强度力的性质和计算方法。
8.杆件内力的作图法:(1)内力的几何关系;(2)内力图的作图方法。
9.杆件内力的计算方法:(1)等效系统的概念和计算方法;(2)推力与拉力的分析与计算。
10.刚性梁的受力分析:(1)刚性梁的受力模式;(2)刚性梁的截面受力分析;(3)刚性梁的等效荷载。
11.弯矩与剪力的计算方法:(1)弯矩和剪力的表达式;(2)弯矩和剪力的计算方法。
12.杆件的弯曲:(1)弯曲梁的受力分析;(2)弯曲梁的弯曲方程。
13.弹性曲线:(1)弹性曲线的概念和性质;(2)弹性曲线的计算方法。
14.梁的挠度:(1)梁的挠度方程;(2)梁的挠度计算方法。
15.梁的受力:(1)梁受力分析的应用;(2)梁的横向剪切力。
以上是对《结构力学》中的一些重要知识点的归纳和梳理。
通过学习和掌握这些知识点,可以帮助我们更好地理解结构力学的基本原理,从而能够进行工程结构的设计和分析。
结构力学知识点
结构力学知识点结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形规律的学科,它涉及到力学、材料科学、数学等多个领域的知识。
以下是结构力学的主要知识点总结:1. 基本概念- 外力:作用在结构上的力,包括重力、风力、地震力等。
- 内力:结构内部由于外力作用而产生的力,如拉力、压力、剪力等。
- 变形:结构在外力作用下形状或尺寸的变化。
- 刚度:结构抵抗变形的能力。
- 强度:结构在外力作用下不发生破坏的能力。
2. 基本假设- 材料均质连续:假设结构材料是均匀且连续分布的。
- 线弹性:材料的应力与应变关系遵循胡克定律,即在弹性范围内应力与应变成正比。
- 小变形:结构的变形量远小于原始尺寸,可以忽略变形对结构受力的影响。
3. 基本方法- 静力平衡:通过静力平衡方程求解结构的内力。
- 虚功原理:利用虚功原理求解结构的位移和应力。
- 能量方法:通过能量守恒原理分析结构的受力和变形。
- 有限元分析:利用数值方法将结构离散化,通过计算机求解结构的受力和变形。
4. 基本构件- 杆件:承受轴向力的构件,如梁、柱。
- 梁:承受弯矩和剪力的构件,通常承受垂直于轴线的载荷。
- 板:承受面内力的构件,如楼板、墙板。
- 壳:承受曲面内力的构件,如屋顶、管道。
5. 基本理论- 材料力学:研究材料在外力作用下的应力、应变和破坏规律。
- 弹性力学:研究材料在弹性范围内的应力、应变和变形规律。
- 塑性力学:研究材料在塑性变形范围内的应力、应变和变形规律。
- 断裂力学:研究材料在外力作用下的裂纹扩展和断裂规律。
6. 分析方法- 刚度法:通过建立结构的刚度矩阵求解结构的位移和内力。
- 柔度法:通过建立结构的柔度矩阵求解结构的位移和内力。
- 弯矩分配法:一种简化的梁结构分析方法,通过分配弯矩来求解结构的内力。
- 影响线法:通过绘制结构的弯矩、剪力等影响线来分析结构的受力。
7. 结构稳定性- 屈曲:结构在外力作用下失去稳定性,发生弯曲变形。
- 振动:结构在外力作用下发生的周期性运动。
结构力学知识点超全总结
(2)任取一力法基本结构,加虚拟力作出其M 图; (3)将M图和M 图图乘。
10.超静定结构内力图的校核
最后内力图的校核包括平衡条件和位移条件的校核。
·平衡条件校核,即利用最后内力图,取结构的整体及任一
隔离体,考察是否满足平衡条件。
力法方程表示位移条件或变形条件。
6.力法计算步骤
• 确定超静定次数,取基本体系
• 建立力法方程
• 做 M i 、MP 图
•
求系数
和自由项Δ
ij
iP
• 解力法方程,求出多余力
• 作内力图(可利用迭加原理)
• 校核
7.用力法计算超静定结构在支座位移和温 度变化时的内力
超静定结构在支座位移和温度变化作 用下,即会产生变形和位移,也会产生内力 和反力。其计算与在荷载作用下的基本相同, 只是其中的自由项是基本结构在支座位移和 温度变化作用下产生的位移,需按照静定结 构相应的位移计算公式和方法来确定。
几何可变体系
几何不变体系
A
C
B
几何常变体系
几何瞬变体系
几何可变体系
联系:链杆、单铰、复铰
W—自由度,m—刚片数,h—单铰数,r—支座链杆数
W = 3m - (2h+r) 若有复铰,则要换算成单铰。
连接n个刚片的复铰,相当于 (n-1)个单铰。
2 几何不变体系的简单组成规则
三刚片规则:三个刚片通过三个不共线单铰两两相连,
8 对称性及应用
概念:对称结构在对称荷载作用下,其
内力、反力和变形的对称性与荷载的对称 性是一致的
应用:半结构法
原结构
结构力学概念、方法及典型题析
结构力学概念、方法及典型题析
结构力学是一门研究结构物体抗外力作用下的形变、构件受力及结构安全性能的科学,是力学理论与实践相结合的科学。
它是研究结构物体抗外力作用下的形变、构件受力及结构安全性能的科学,是力学理论与实践相结合的科学。
它的主要内容包括:(1)结构物体的力学性能,即结构物体抗外力作用下的
形变、构件受力及结构安全性能;(2)结构物体的稳定性,
即结构物体在外力作用下的稳定性;(3)结构物体的结构优化,即结构物体的质量和强度的优化;(4)结构物体的振动
和受力分析,即结构物体在外力作用下的振动和受力分析;(5)结构物体的可靠性分析,即结构物体的可靠性分析;(6)结构物体的结构控制,即结构物体的结构控制等。
结构力学的方法主要有:(1)力学方法:即利用力学原理,
建立结构物体受力的数学模型,并利用数学方法求解;(2)
结构优化方法:即利用计算机技术,建立结构物体强度和质量之间的目标函数,并利用优化算法求解;(3)振动方法:即
利用振动理论,建立结构物体在外力作用下的振动数学模型,并利用数学方法求解。
结构力学知识点总结精编版
结构力学知识点总结精编版结构力学是研究物体受力和变形的科学,它是建筑、土木、机械等工程技术学科的基础。
下面对结构力学的一些重要知识点进行总结。
1.受力分析:-受力分类:受力可以分为内力和外力。
-受力要素:力的作用点、力的作用方向和力的大小。
-平衡条件:静力平衡条件包括力的平衡条件和力矩的平衡条件。
2.结构受力分析:-支座反力计算:利用受力平衡条件来计算支座的反力。
-梁的内力分析:梁的内力包括弯矩、剪力和轴力,可以通过剪力和弯矩图来表示。
3.弹性力学:-应变和应力:应变描述物体的变形程度,应力描述物体受力状态。
-应力-应变关系:弹性体的应力和应变满足线性关系,可以通过杨氏模量来描述。
4.梁的弯曲:-切应力和曲率:梁在弯曲时产生的切应力与曲率有关,切应力最大处位于梁的纵中性轴上。
-弯矩-曲率关系:梁的弯矩和曲率满足弯矩-曲率关系,可以通过弯矩-曲率图来表示。
5.梁的剪力和扭转:-剪力分布:在梁的截面上有剪力分布,剪力最大值出现在梁的支座处。
-扭矩和扭转角:梁在扭曲时产生扭矩和扭转角,扭转角与梁上的扭矩和截面性质有关。
-扭转应力:梁在扭转时产生扭转应力,可以通过扭转应力图表示。
6.梁的挠度和应变能:-挠度计算:挠度表示梁的变形程度,可以通过梁的载荷和横截面性质来计算。
-应变能:梁在弹性变形时会产生应变能,梁的应变能可以通过挠度来计算。
7.柱的压力和稳定性:-柱的稳定性:柱在受压时可能发生屈曲,屈曲的稳定性与柱的材料、截面性质和长度等有关。
-稳定系数:利用稳定系数可以判断柱的屈曲情况。
8.梁的基本方程和边界条件:-梁的基本方程:梁的基本方程是梁的弯曲方程和梁的剪力方程,可以用来描述梁的力学行为。
-边界条件:边界条件包括梁的支座反力和梁的位移条件,可以通过边界条件来解决梁的基本方程。
以上只是结构力学的一些重要知识点的简单总结,结构力学是一个广泛而复杂的学科,需要掌握更多的理论和方法才能解决实际的工程问题。
结构力学主要知识点归纳
结构力学主要知识点一、根本概念1、计算简图:在计算结构之前,往往需要对实际结构加以简化,表现其主要特点,略去其次要因素,用一个简化图形来替代实际结构。
通常包含以下几个方面:A 、杆件的简化:常以其轴线代表B 、支座和节点简化:①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座;②铰节点、刚节点、组合节点。
C 、体系简化:常简化为集中荷载及线分布荷载D 、体系简化:将空间结果简化为平面结构2、结构分类:A 、按几何特征划分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
B 、按内力是否静定划分:①静定结构: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。
②超静定结构:只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力,还必须考虑变形条件才能确定。
二、平面体系的机动分析1、体系种类A 、几何不变体系:几何形状和位置均能保持不变;通常依据结构有无多余联系,又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。
B 、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动,不能保持原有的几何形状和位置。
常具体划分为常变体系和瞬变体系。
2、自由度:体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。
3、联系:限制运动的装置成为联系〔或约束〕体系的自由度可因参加的联系而减少,能减少一个自由度的装置成为一个联系①一个链杆可以减少一个自由度,成为一个联系。
②一个单铰为两个联系。
4、计算自由度:)2(3r h m W +-=,m 为刚片数,h 为单铰束,r 为链杆数。
A 、W>0,说明缺少足够联系,结构为几何可变;B 、W=0,没有多余联系;C 、W<0,有多余联系,是否为几何不变仍不确定。
5、几何不变体系的根本组成规则:A 、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联,组成的体系是几何不变的,而且没有多余联系。
B 、二元体规则:在一个刚片上增加一个二元体,仍未几何不变体系,而且没有多余联系。
结构力学知识点汇总 -回复
结构力学知识点汇总 -回复结构力学是研究物体受力状态及其变形规律的一门学科,涉及力的平衡、弹性、塑性、稳定性、疲劳等方面的知识点。
以下是结构力学的一些主要知识点:1. 静力学:- 力的分解与合成- 力的平衡条件:平衡方程、力偶、力的平衡图- 对称平面梁与结构的平衡条件- 高斯定理、斯托克斯定理、柯西积分定理2. 静力学系统及结构的受力分析:- 郁雅柏的定理- 线系的静力平衡方程- 非共点力系的合力与力偶的受力分析- 图解法和解析法求解静力学问题- 静力平衡的工程应用3. 结构的内力分析:- 梁的受力分析:剪力、弯矩、弯曲应力- 悬臂梁、简支梁、梁的支座反力与力矩- 各种加载条件下的梁内力图- 杆件受力分析:正应力、剪应力、轴力4. 结构的弹性变形:- 弹性力学基本原理:胡克定律、叠加原理、位移和应变间关系- 弹性材料的应力-应变关系- 梁和板的线弹性理论和平面假设- 绳索、组合结构、体式结构等的弹性变形5. 结构的稳定性分析:- 稳定性的基本概念和问题- 悬臂梁、简支梁的临界加载条件- 稳定的等效长度和分析方法- 屈服稳定与失稳的判据6. 结构的塑性分析:- 弹塑性力学基本概念- 松弛与塑性变形- 塑性材料的应力-应变关系- 弹塑性梁和塑性极限分析7. 结构的疲劳与断裂:- 疲劳与疲劳寿命的基本概念- 疲劳应力与应力寿命曲线- 断裂力学:脆性断裂和延性断裂的机制与判据- 复合材料的疲劳和断裂行为以上只是结构力学的一些主要知识点,仅供参考。
如需深入了解结构力学,建议学习相关教材或参加相关课程。
结构力学十大关系
简单看,B2的转动刚度大!
在支座转动相同的情况下, 那不是违背刚者弯矩更大的准则了吗?
概念结构力学
这是因为:
概念结构力学
可是:复杂看,B2的转动刚度还是大!
概念结构力学
下面精确计算:
概念结构力学
这是最后的结果!
显然,我关于右上角弯矩0点位臵判断失误。 承认这点,对我而言,确实很痛苦!
概念结构力学
我的地盘我做 主
从属部分内力自相平衡
概念结构力学
荷载作用在主体部分
附属部分不受力
概念结构力学
6. 静定与超静定关系
有多余约束的结构--叫超静定结构。 超静定总体而言使内力分布更均匀,相应 地,使变形量也相对减少。
一般情况下,只要是能够承受弯矩的地方, 不管距离远近,多少要承担一点,不然不 够意思。
请大家注意:ANSYS 有自己的内外之分,所以,同样的弯矩用不同颜色。
Z X
Y
概念结构力学
解释:对称与反对称的利用,是学习 结构力学的高级技术, 也是上帝管理 地球的美学原则。问题是我们要理解 他的苦心。
概念结构力学
9. 原结构与基本结构 原结构是彼岸,基本结构是渡船。
你是准备租船呢,(结构概念分析) 还是准备造船(位移法) ? 或者你体力超强,游泳过河?--力法!
对称结构,反对称荷载或者支座位移 (温度变化)在对称面上只产生剪力。
概念结构力学
?如果地基B有倾斜,先加固哪里?
概念结构力学
B点外侧能想到,那么C点内侧呢
到底是那一种情况呢?我的第一感觉是:正对称情况下 转动困难!因此,应该是M1>M2.
概念结构力学
为什么我认为M1>M2?
同学们:请首先相信你的感觉,保护好你这种简单的直觉;然后用理论知识 检验它。这是结构力学的全部!
结构力学知识点总结大全
一、平面体系的机动分析
1 基本概念
刚片:几何形状不能变化的平面物体 自由度:确定体系位置所需的独立坐标数 约束(联系):能减少自由度的装置
一根链杆——1个联系 一个单铰——2个联系——2根链杆
几何不变体系:若不考虑变形,荷载下形状 不发生改变的体系
几何常变体系:荷载下形状发生改变的体系 几何瞬变体系:形状发生瞬时改变的体系
▪ 符号规定: N
Q
N M 不规定符号
Q
▪ 作图规定:N图、Q图—绘在杆件的任一侧,但要注明符号 M图—绘在杆件的受拉侧
▪ 刚架弯矩图的绘制
做法:拆成单个杆,求出杆两端的弯矩,按与单跨 梁相同的方法画弯矩图.
分段 定点 连线 迭加原理
▪ 结点规律 m2
m2
0
m m2
m1
m1 m1=m2
m1
m1=m2
• W<0,有多余联系 2、简化
• 去二元体
• r =3,且三根支座链杆不全平 行也不交于同一点,可只考 虑体系本身 • 代换
3、取刚片,并形成扩大刚片,这 些刚片之间必须两两之间存在 足够的联系
4、利用规则得结论
• 二元体
C C
A
B
A
B
可去 二元体 不可去 二元体
二、静定结构的内力计算 1 单跨静定梁
• 非荷载因素的影响
非荷载因素不会使静定结构产生内力和反力。
• 平衡力系的影响
当平衡力系作用于静定结构的某一几何不变部分上时, 只有该部分受力,其它部分不受力。
• 荷载等效变换的影响
在静定结构的某一几何不变部分进行荷载等效变换时,只有该部 分受力状态发生变化,其余部分受力状态保持不变。