位移法典型方程的物理意義?平衡條件。位移法的基本原理是通過將原結(jié)構(gòu)拆分為基本體系和附加約束,然后根據(jù)力的平衡條件建立方程,最終得到原結(jié)構(gòu)的位移,在這個(gè)過程中,附加約束上的反力或反力矩必須等于零,這樣才能保證整個(gè)體系的平衡,因此,位移法典型方程的物理意義就是反映原結(jié)構(gòu)的靜力平衡條件。那么,位移法典型方程的物理意義?一起來了解一下吧。
結(jié)構(gòu)力學(xué)位移法中,桿端彎矩以順時(shí)針為正;剪力(以使截面所在段順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正,材料力學(xué)的規(guī)定不變)。
位移法典型方程的建立方法:
欲用位移法求解一個(gè)圖所示結(jié)構(gòu),先選另一個(gè)圖為基本體系。再使基本體系發(fā)生與原結(jié)構(gòu)相同的結(jié)點(diǎn)位移,受相同的荷載,又因原結(jié)構(gòu)中無附加約束,故基本體系的附加約束中的約束反力(矩)必須為零,即:R1=0,R2=0。
而Ri是基本體系在結(jié)點(diǎn)位移Z1,Z2和荷載共同作用下產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩),按疊加原理Ri也等于各個(gè)因素分別作用時(shí)產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩)之和。
擴(kuò)展資料:
位移法法典型方程使用注意事項(xiàng):
1.位移法方程的物理意義:基本體系在荷載等外因和各結(jié)點(diǎn)位移共同作用下產(chǎn)生的附加約束中的反力(矩)等于零。實(shí)質(zhì)上是原結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的平衡條件。
2.位移法典型方程中每一項(xiàng)都是基本體系附加約束中的反力(矩)。其中:RiP表示基本體系在荷載作用下產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩);稱為自由項(xiàng)。rijZj表示基本體系在Zj作用下產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩);
3.主系數(shù)rii表示基本體系在Zi=1作用下產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩);rii恒大于零;
4.付系數(shù)rij表示基本體系在Zj=1作用下產(chǎn)生的第i個(gè)附加約束中的反力(矩);根據(jù)反力互等定理有rij=rji,付系數(shù)可大于零、等于零或小于零。
平衡條件。位移法的基本原理是通過將原結(jié)構(gòu)拆分為基本體系和附加約束,然后根據(jù)力的平衡條件建立方程,最終得到原結(jié)構(gòu)的位移,在這個(gè)過程中,附加約束上的反力或反力矩必須等于零,這樣才能保證整個(gè)體系的平衡,因此,位移法典型方程的物理意義就是反映原結(jié)構(gòu)的靜力平衡條件。
力法是根據(jù)多余約束對(duì)應(yīng)的位移、變形條件建立方程;位移法是根據(jù)未知結(jié)點(diǎn)位移對(duì)應(yīng)的平衡條件建立方程; 兩種方法都是用來求解超靜定結(jié)構(gòu),但是位移法也可用來解靜定結(jié)構(gòu)。
這兩個(gè)方法一般都是由三個(gè)方程得來,一是平衡方程,即物體受力平衡,二是幾何方程,描述的是物體變形與應(yīng)變的關(guān)系,三是 物理方程,描述的是物體應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。可以理解為,其實(shí)質(zhì)條件是物體受力平衡,同時(shí)變形協(xié)調(diào)。
力法:由力法基本結(jié)構(gòu)在外力、未知多余約束力作用下的受力情況與原結(jié)構(gòu)等效,可知位移、變形也等效,再根據(jù)多余約束對(duì)應(yīng)的位移、變形條件建立方程;
位移法:由位移法基本結(jié)構(gòu)在外力、未知結(jié)點(diǎn)位移作用下的位移、變形情況與原結(jié)構(gòu)等效,可知受力情況也等效,再根據(jù)未知結(jié)點(diǎn)位移對(duì)應(yīng)的平衡條件建立方程;
力法的典型方程物理意義是:基本結(jié)構(gòu)在全部多余未知力和荷載共同作用下, 在去掉各 多余聯(lián)系處沿各種多余未知力方向的位移,應(yīng)與原結(jié)構(gòu)相應(yīng)的位移相等。
位移法的典型方程物理意義是:基本結(jié)構(gòu)在荷載等外因和各結(jié)點(diǎn)位移的共同作用下, 每一個(gè) 附加聯(lián)系上的附加反力偶和附加反力都應(yīng)等于零。 因此, 它實(shí)質(zhì)上是反映原結(jié)構(gòu)的靜力平衡 條件。
位移法和力法都基于三個(gè)核心方程來建立模型。首先是平衡方程,這個(gè)方程確保物體在所有外力作用下處于受力平衡狀態(tài)。其次是幾何方程,它描述了物體在受力作用下的變形情況,即物體的位移和應(yīng)變之間的關(guān)系。最后是物理方程,用于描述物體內(nèi)部應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系。這三個(gè)方程共同構(gòu)成了這兩個(gè)方法的基礎(chǔ)。
實(shí)質(zhì)上,位移法和力法的方程實(shí)質(zhì)條件在于兩個(gè)方面:一是物體受力平衡,即所有外力和內(nèi)力相互抵消,保證物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二是變形協(xié)調(diào),即物體內(nèi)部不同部分之間的變形要一致,確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。這兩個(gè)條件的滿足是結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。
在位移法中,主要通過節(jié)點(diǎn)位移來求解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移。它假設(shè)結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)處發(fā)生位移,通過位移協(xié)調(diào)條件來確定這些位移,進(jìn)而求解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。而在力法中,主要通過未知力來求解結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力。它假設(shè)結(jié)構(gòu)在支座處存在未知的約束反力,通過平衡條件來確定這些未知力,進(jìn)而求解結(jié)構(gòu)的位移和變形。
簡而言之,位移法和力法的核心實(shí)質(zhì)條件是物體受力平衡和變形協(xié)調(diào)。在實(shí)際應(yīng)用中,這兩種方法都能有效地解決結(jié)構(gòu)分析問題,但由于它們的求解策略不同,適用于不同類型的問題。位移法適用于求解位移問題,而力法則更適用于求解支座反力問題。
位移法典型方程的物理意義反映了原結(jié)構(gòu)的位移協(xié)調(diào)條件如下:
位移法典型方程是一種用于求解結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的方法,其基本思想是通過求解結(jié)構(gòu)的位移和變形能,得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力的表達(dá)式。在位移法中,結(jié)構(gòu)的平衡條件是被隱含在位移方程中的,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力是相互關(guān)聯(lián)的。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)時(shí),其內(nèi)力必須滿足平衡條件,即結(jié)構(gòu)的受力和力的矩的和必須為零。因此,位移法中的位移方程實(shí)質(zhì)上是平衡條件的一種表達(dá)方式。
位移法的基本思想是將結(jié)構(gòu)分解成若干個(gè)簡單的部分,并且假設(shè)這些部分可以獨(dú)立地變形和受力。
然后,通過求解這些部分的位移和變形能,得到結(jié)構(gòu)的總位移和變形能,并進(jìn)一步求解結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。在這個(gè)過程中,位移方程是一個(gè)重要的工具,它將結(jié)構(gòu)的位移和變形能聯(lián)系起來,并且通過求導(dǎo)的方式得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力表達(dá)式。
位移方向由運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)(你所選擇的運(yùn)動(dòng)的開始點(diǎn))指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)(即末時(shí)刻物體所在的點(diǎn),起點(diǎn)只有一個(gè),而末時(shí)刻則可以由問題確定,對(duì)應(yīng)不同的時(shí)間段).例如上述豎直上拋運(yùn)動(dòng),起點(diǎn)是物體的拋出點(diǎn),而終點(diǎn)則要看問題所給時(shí)間的長短,因?yàn)榭梢詫⒄麄€(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成幾段。
以上就是位移法典型方程的物理意義的全部內(nèi)容,位移法典型方程的物理意義反映了原結(jié)構(gòu)的位移協(xié)調(diào)條件如下:位移法典型方程是一種用于求解結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的方法,其基本思想是通過求解結(jié)構(gòu)的位移和變形能,得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力的表達(dá)式。在位移法中,結(jié)構(gòu)的平衡條件是被隱含在位移方程中的,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力是相互關(guān)聯(lián)的。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)時(shí),內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。