lztiandi / 通用技术 / 关于结构的受力形式问题

分享

   

关于结构的受力形式问题

2016-06-21  lztiandi

 

关于结构的受力形式问题在回答具体问题前,必须要给出如下的基本结论:

1.在结构中,通常所说的载荷是指施力体施加的载荷和支撑体提供的支反力而组成的平衡力系。(原因很简单,因为结构受力后并未产生运动,因而是静力学问题)

2.在结构中,载荷、变形和内力的关系是:载荷使结构变形,变形产生内力(因变形而产生的附加内力),载荷是“因”,变形和内力是“果”。(理由是,没有外载荷,结构就不会有变形,因而也就不会有因变形而产生的附加内力。)

3.作用在结构上的载荷常按该载荷能使结构产生的变形来划分。(因为二者是因果关系)。也就是说:使物体产生拉伸变形的载荷称为拉力(注意,必须是一组平衡力)使物体产生压缩变形的载荷称为压力(同样应该是平衡力)使物体产生剪切变形的载荷称为剪切力,(同样是平衡力系)使物体产生扭转变形的载荷称为扭转力(平衡的扭转力矩)使物体产生弯曲变形的载荷称为弯曲力(也是一组平衡力系)注意:这里指的载荷,都是作用在受力体上的外力,而不是内力。并不是“技术里所说的受力应该是指内力”运动员在单杆上做倒立运动静止时,作用在杠体上的外力有哪些呢?

 

 

如上图所示,杠体在运动员施加力(重力)和支柱支撑力的作用下处于平衡状态。显然,这四个力是一组平衡力系。并且左右是对称的。其中,运动员施加给杠体的力可以分解为水平方向的力和垂直方向的力。水平方向的一对平衡力对杠体的中间部分有拉伸作用。其垂直分力,和支柱支撑力所组成的平衡力系,就是我们所说的弯曲力单独图示如下:

 

 

为什么说它是弯曲力,而不是压力呢?因为这个力系使杠体产生的变形是弯曲,而不是压缩。在视杠体为简支梁的情况下,其弯矩(内力)分布如上面右图所示。可见,中间部分所受弯曲最厉害。为了证明杠体的这个变形是弯曲,我们假设将杠体加粗,增大其抗弯刚度,这时,杠体的变形将会显著减小。弯曲力还有别的形式,如平衡力偶或平衡力偶加平衡力系。需要说明的是,在这种情况下,杠体的两边部分,还受到剪切作用,但这种作用相对于弯曲来说是比较小的,因此,一般情况下,杠体主要是受弯。不知说清楚没有?

附:结构中的五种载荷及其相应变形

——拉伸,是构件沿力的作用方向伸长,截面变细。

其相应的载荷是作用在杆件轴线上,方向相反指向向外的平衡力系。

 

 

——压缩,是构件沿力的作用方向缩短,截面变粗。其相应的载荷是作用在杆件

轴线上,方向相反指向向里的平衡力系。

 

 

——剪切,是构件的相邻两截面沿力的作用方向产生错位。其相应的载荷是作用在构件两个侧面上,且与构件轴线垂直,大小相等,方向相反,作用线相距很近

的一对外力。

 

 

 

——扭转,是构件横截面之间产生绕轴线的相对转动。其相应的载荷是两个大小相等,方向相反,作用在垂直于构件轴线的平面内的平衡力偶。

 

 

——弯曲,是构件的轴线在纵向平面内产生弯曲,构件的总体长度不改变。横截面的形状和大小也不改变。使构件产生弯曲的载荷通常有三种。一是纵向平面内的横向平衡力系,作用力可以是集中力,也可以是分布力。二是纵向平面内的平衡力偶。三是二者皆有。它们就是教材上说的“弯曲力”。这种使构件产生弯曲变形的平衡力,如上面左图所示,在工程中不能视为“拉力”或“压力”。因为它们的作用不是让构件产生沿作用力方向的拉伸或压缩,也没有和它们组成拉压平衡力系的其它力存在。因而只能称它们为弯曲力。 

 

下载: 关于结构的受力形式问题

 

 

 

 

 

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多

    ×
    ×

    ¥.00

    微信或支付宝扫码支付:

    开通即同意《个图VIP服务协议》

    全部>>