变形体静力学概述及一般杆件的内力

§9变形体静力学概述及

一般杆件的内力分析§9.1变形固体静力学概述变形固体静力学的任务：对象——工程中的各种构件、结构——变形体目的——构件与结构能正常安全地工作内容强度：构件受外力不破坏刚度：构件具有抵抗变形的能力稳定性：构件保持原有平衡状态的能力安全经济一对矛盾§9.2变形固体基本假设1.连续性变形前，变形后，不开裂，不相入变形前的一个点——变形后仍为一个点变形前的一条线——变形后仍为一条线2.均匀性固体内各点处的力学性能相同3.各向同性固体内任意一点沿各个方向的力学性能相同注意区别均匀性和各向同性4.小变形一般要求：最大变形小于最小尺寸——变形后的平衡可按变形前的位置计算——计算变形量时可略去高阶小量§9.3杆件变形的基本形式1.构件分类杆板壳块2.简图（1）杆的几何特性：轴线，横截面，形心，轴线过横截面的形心，横截面与轴线垂直，杆可用其轴线表示。轴线形心（2）载荷（外力）包括：主动力，约束力横截面（3）载荷分类静载——外力从零缓慢增加至终值后保持不变动载——外力随t变化或构件运动（4）载荷作用方式分布载荷——线分布集度q(x),[力]/[长度]面分布集度q(x,y)，[力]/[长度]2集中载荷——集中力，集中力偶（5）约束条件——各种支座、铰链3.杆件变形的基本形式(1)轴向拉伸或压缩(常称为杆）:拉伸（压缩）演示拉伸（压缩）演示(3)扭转（常称为轴）:(2)剪切:剪切演示（单剪切）剪切演示（双剪切）扭转演示矩形扭转4、弯曲（常称为梁）：qM杆件的变形由上述几种基本变形组合而成时，称为组合变形。变形体静力学主要研究杆件的拉（压）、扭、弯和组合变形§9.4一般杆件的内力分析引起内力变形体产生变形的原因：产生变形变形体的分析思路：载荷、温度湿度变化、尺寸误差外力()找出外力求出内力求出变形截面法（对静定杆件）内力——在外力的作用下构件一部分对另一部分的作用力。载荷——包括主动力和约束力对特殊的杆件——桁架中的二力杆：FNFN1.一般杆件的内力分量及分类横截面上只有轴向拉力或压力——用截面法：对一般杆件——非二力杆ACABCBC对截具面C逝用截腥面法ACBC建立缎杆件晓横截设面形轰心直唇角坐从标系者，横截面分布内力系的主矢xyz向坐赔标轴拘投影x方向分量y方向分量z方向分量——轴力FN合力为剪力FS横截面分布内力系的主矩——扭矩Tx方向分量y方向分量z方向分量合力矩为弯矩MMT截面的内力分量2.毒内力王方程访内勿力图以x坐标拐表示丝式不同和位置杀的横告截面蜂，则奇该横索截面蜡上的统内力弱分量悦可表满示为尾：FN=FN(x)，FS=FS(x)T=T(x)，M=M(x)内力方程（9.1）将内代力方绢程用项函数板图形唉表示确出来伙——疾内力序图注意（1冈）内桂力方垄程常圾分段陡用不锤同的拦函数意表示（2羞）分核段点杏也称企为控欧制面周，通设常，以集担中外馋力作验用点雄或分晒布外题力集钞度突则变处挑为分控段点（3申）根个据分痕段点艺，分院别对傲每一婚段杆摩件运暑用截留面法扯列出勤该段歼的内梁力方秆程若无京特别期说明漫，x轴原随点在吹最左靠端截华面，吃向右合为正3.街轴力迟方程作轴园力图AB蚂段在芹n-浑n处彩切开窃，取宗左半芬或右贤半为晌分离济体，吵用内雨力FN1替代BCA轴力效的符岛号规帅定：课拉为蚂正压为非负（1拉）分耀段：题分为么AB互，B置C两察段（2纽奉）对战各段堪用截津面法依:对左半段列平衡方程：BC戏段在挺m-桐m处感切开绒，取狠左半授或右纯半为山分离军体，林用内林力FN2替代对右半段列平衡方程：xx1x2CABal轴力方程为：画出旨轴力抬图如角图。注意内力款图的医规定墨：（2王）内扯力图尤与原乎杆件氏上下方对齐潮，可梳不画净坐标阿轴（1悦）标出绩特征深点内定力的暖绝对晶值（3）图的内部打上竖直线，内力的符号用填入截面搁法的抵步骤君：（1浸）切持开剩（2煤）代谢替天（3教）平医衡未知伍的内仅力分舒量一屋律假唐设为扒该内衬力的盆正方翠向(FN)4.此扭矩附方程萝扭尝矩图扭矩逼的符揉号规芬定：闹扭矩糟矢量管方向仰与截育面外扮法线岭方向货一致寒为正焰，反答之为也负（1迫）求烂出固厉定端炭A的粒约束励力偶迁：ACB方向如图（2古）分赢段：莲分为妈AB于，B芝C两类段AB从段用助n-坚n截蛮面切卸开，绿去掉免右半东段，厘用T(x1)代溜替x1平衡朗方程扶：T(x1)=MA=m0bm0x2BC讯段用际m-朝m截己面切语开，缩慧去掉性左半效段，孟用T(x2)代糕替平衡鄙方程干：T(x2)=