材料力学之超静定问题
材料力学超静定问题,仅靠列出静力平衡方程还不足以解决问题,还需要找出其中隐含的几何方程,最终联立才有可能解出问题!下面我们来学习一下吧!超静定问题:
若未知力的个数多于独立的平衡方程的个数,仅用静力平衡便无法确定全部未知力,这类问题为超静定问题,相应结构称为超静定结构。
超静定次数:
未知力个数与独立平衡方程数之差,也等于多余约束数。
多余约束:
在结构上加一个或几个约束,对于维持平衡来说是不必要的约束,称为多余约束。对应的约束力称为多余约束反力。
由于超静定结构能有效降低结构的内力及变形,在工程上应用非常广泛。
基本静定系:
解除多余约束代之于未知力后的结构。
超静定问题的解法:
综合考虑变形的几何相容条件、物理关系和静力学平衡条件,我们必须找出求解未知约束反力所缺少的补充方程。
最关键的是变形协调条件(几何相容条件)综合考虑变形的协调条件、胡克定律和静力学平衡条件,求解拉压超静定问题,下面我们来看一个例题。
例:已知1、2杆抗拉刚度为E1A1,3杆抗拉刚度为E3A3,F的大小已知,求各杆内力。
分析A结点一次超静定问题:
考虑变形几何相容条件:
由对称性知
物理关系:
联解方程:
来源:力创空间公众号(ID:mechanics786),作者:蔺斯诺 李运杰。
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