2平面体系的机动分析(李廉锟_结构力学).ppt

第二章飞机系统机动分析，2-1简介，1。几何变形系统：弹性变形，几何不变，杆系统，如果杆的弹性变形被忽略，并且它的几何形状和位置可以在载荷下保持。可以称之为结构，2、几何不稳定系统(geometry variable，一种杆系系统，在载荷的作用下，即使忽略杆本身的弹性变形，它也不能保持其几何形状和位置，以及机械运动系统。只有它才能被称为一种机制，2-1引言，3。杆系的机动分析：机动分析是判断杆系是否为几何不变系统，同时研究几何不变系统的构成规则。也被称为：几何组成分析，几何结构分析，机动分析的目的是：1，确定一个系统是否是几何不变的，从而确定它是否可以用作一个结构。2.区分静定结构和超静定结构，选择相应的计算方法。3.明确结构各部分之间的相互关系，以确定合理的计算顺序。(2-1)简介，(2-1)形状可以任意替换，(4)刚性件：系统中已被确认为几何不变的部分被视为刚性件。梁、链环或支撑系统的基础也可视为刚性件。2-1引言，1。平面系统的自由度，1。自由度-确定物体位置所需的独立坐标的数量，系统移动时可以独立改变的几何参数的数量，n=2，平面上的一个点，平面上的一个刚性板，n=3，2-2平面系统的自由度，2。平面刚性板系统的组成，平面系统的2-2个自由度，3。约束，1连杆是连杆，连杆(约束)-一种减少自由度的装置。n=3，n=2，(1)链节，1个单铰链是2个连接，n=4，1个自由刚性板有3个自由度，2个自由刚性板有6个自由度，(2)单铰链，平面系统的2-2个自由度，以及，5个自由度：1，2，3，3。约束，(1)链节；(2)单铰链；(3)多重铰链，由N个构件组成的多重铰链，相当于(N-1)个单一铰链。复杂铰链等于多少个单铰链？平面系统的2-2个计算自由度，平面系统的2-2个计算自由度，计算自由度=刚性板的总自由度减去约束总数，m -刚性板的数量h -单铰链的数量r -单链节(支撑链节)的数量，w=3m-(2hr)，2-2平面系统的计算自由度，平面链节(桁架)的自由度：链节(链节)仅是铰接在构件两端的构件。一个链接，一个约束，即在两点之间增加一个链接，会降低一个自由度。设置平面连杆系统：自由度：2j，约束：b，约束：r，连杆数量：b，支撑连杆数量：r，铰链节点数量：j，然后是系统的自由度：w=2j-(b-r)，2-2平面系统的计算自由度，示例1:所示系统的计算自由度，w=38-(2104)=0，accdbeefcfdgfg，3，2，3，1，1，有多少单个铰链？有多少部电影？有多少支持链接？平面系统的2-2自由度，例2:图形系统的自由度，W=39-(212 3)=0，由刚性板计算，3，3，2，1，1，2，9杆，9刚性板，有多少个单铰链？3个支撑链杆，由铰链链杆计算，W=26-(9 3)=0，2-2平面系统自由度，示例3:图形系统自由度，解决方案：2-2平面系统自由度，解决方案：j=9，b=15，r=3，示例4:图形系统自由度，2-2平面系统自由度，讨论自由度，(2) w=0，它具有成为几何不变性所需的最小连接几何可变性，(1W=0，具有成为几何不变系统所需的最小连接数。W0，系统必须是可变的。然而，W0只是系统几何保持不变的必要条件。当分析系统的可变性时，应该注意刚体形状可以任意改变的事实。根据寻找大型刚体(或刚性件)，减少当对图中所示的系统进行几何分析时，点A可视为由杆1和杆2形成的瞬时铰链。瞬态系统的自由度必须等于零。具有冗余约束的系统必须是几何不变的。图形系统在几何上是不变的。为了承受该力，图示的结构设置有总共五个支撑链杆，这些支撑链杆具有用于保持其几何形状不变的冗余约束，其中第一链杆是必要的约束，并且不能被其他约束代替。由三块刚性板和由铰链连接的每两块刚性板组成的系统。1。自由度W0是保证系统几何不变的条件。2.选择填空。必要的，充分的。几何可变系统，无冗余约束的几何不变系统，瞬态系统，系统的组成是不确定的。d，5。下图分别有几个冗余约束：图A、近似冗余捆绑图B、冗余约束图C、冗余约束图D和4。冗余约束从哪个角度来看？参见A，0，1，3，2，本章的自测题，6。从区分静定和超静定问题的角度来看，图a是一个几何系统。a .不变量，无冗余约束b .不变量，冗余约束c .变量，无冗余约束d .变量，冗余约束，图b是一个几何系统。无变化，无冗余约束。无变化，无冗余约束。变量，无冗余约束。变量，无冗余约束。图形系统和地球通过三个链接连接起来，形成一个几何系统。没有冗余约束的不变B。瞬态c。常数d。有冗余约束的不变B，8。图示系统为：A。没有冗余约束的几何不变b .有冗余约束的几何不变c .几何不变d .几何瞬态。a .图7，图8，本章自测题，9。图形系统的计算自由度为。公元前1世纪1D。-2，D，iii。高考试题解答。1.如果三个刚性板通过不在同一直线上的三个虚拟铰链成对连接，则该系统是没有冗余约束的几何不变系统。(北京交通大学，1999)，提示：规则3，其中“铰链”可以是一个真正的铰链或一个瞬时(想象)铰链。在图形平面系统中，尝试添加支撑链杆，使其成为一个几何形状不变且没有多余约束的系统。(6分)(浙江大学1996)，3分。图形系统的几何组成如下：(4分)(大连理工大学2000)，a .几何不变，无冗余连接b .几何不变，冗余连接c .瞬态d .常数变化c .解：答案为c .提示：刚性板ABCD视为刚性板一，EF视为刚性板二，基础为刚性板三。根据三层刚性板的规则。答案如图b所示。所示系统的铰链A可以在垂直线上移动，以改变等长杆AB和AC的长度，而其他节点的位置保持不变。当显示尺寸时，系统在几何上不变。(西南交通大学，1999年)年小时2mB小时4m和年小时 4MD。H 2m和h4。图表系统是。(3)(浙江大学，1999) A .无冗余约束的几何不变系统B .瞬态系统B .有或无冗余约束的几何不变系统D .常数系统，图4，提示：系统通过三个不在一点相交的链接连接到基础，只有系统本身需要分析。所选的刚性薄膜如图所示。根据三层刚性薄膜的规则。图5，D，本章自测题，6。分析图形结构的几何组成。(4分)(青岛建筑工程学院，1996)，解决方案：将刚性片转换成三角形，并选择刚性片，如图B所示。刚性片一和基础三通过铰链A连接，刚性片二和基础三通过铰链B连接，刚性片一和刚性片二通过由链杆1和2组成的无限远瞬时铰链连接。由于铰链A和B之间的连接平行于链杆1和2，所以该系统是一个瞬态系统。本章给出了自测题。4.选择国家一级注册建筑师问题的解决方案。1.图形系统的几何组成是：a .常数系统b .无冗余约束的几何不变系统c .瞬态系统d .有冗余约束的几何不变系统。解决方案是：首先，移除二元体35和55，并且刚性板2367只需要3个链接来形成没有冗余约束的几何不变系统。原始系统有一个冗余约束，所以选择答案。d、本章从试题、解答：刚性件124与基础铰链1相连，刚性件356与基础铰