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文档简介
§2-6拉压超静定2单凭静平衡方程不能确定出全部未知力(外力、内力)的问题。独立平衡方程、变形协调(几何)方程、物理(力与变形)方程三者结合。一、超静定问题二、处理方法外力超静定;内力超静定;温度超静定;装配超静定;基础升沉超静定;超静定判别∶
1,独立静平衡方程数与未知力数
2,静定子结构法画好变形放大图,设定变形量画好受力图,设定内力量两者逻辑一致∶拉力---伸长压力---缩短3例2-6-1设1、2、3三杆用铰链连接如图,已知:各杆长为:L1=L2=L、L3;各杆面积为A1=A2=A、A3
;各杆弹性模量为:E1=E2=E、E3。外力沿铅垂方向,求各杆的内力。
、几何方程——变形协调方程:
、物理方程:解:、独立平衡方程:FNi
均为拉力画变形放大图ΔLi
均为伸长ABDC132aPaxyFN1AaPaFN3FN2A1△L2A△L3△L14
、物理方程:
、补充方程:由几何方程和物理方程得。
、联立解得:A1△L2A△L3△L1xyFN1AaPaFN3FN25例2.木制短柱的四角用四个40×40×4的等边角钢加固,角钢和木材的许用应力分别为
[
]1=160M
Pa
和
[]2=12M
Pa,弹性模量E1=200GPa
和E2=10GPa,求许可载荷P
?
、几何方程:
、物理方程及补充方程:解:、平衡方程:
、联立解得:
、求结构的许可载荷:P1m250250FN24FN1Py6
、求结构的许可载荷:查型钢表得:A1=3.086cm2另外:若将钢的面积增大5倍,怎样?若将木的面积变为25mm,又怎样?7在△1=△2
前提下,求出许可[△1]、[△2],比较许可变形决定最大载荷。方法2:结构的最大载荷永远由钢控制着∶结构的最大载荷由钢控制8装配应力——预应力静定问题无装配应力
超静定问题存在装配应力。ABC129
、几何方程
、物理方程及补充方程:解:、平衡方程:如图,3号杆的尺寸误差为,求各杆的装配内力。A1aaABDC132dA1A△L3dxyFN1AaaFN3FN2△L1△L210
、解平衡方程和补充方程,得:xyFN1AaaFN3FN2A1A△L3d△L1△L211静定问题无温度应力
超静定问题存在温度应力。温度应力ABC1212如图,1、2杆的尺寸及材料都相同,当温度由T1变到T2时,求各杆的温度内力。(各杆的线膨胀系数分别为i,△T=T2-T1)
、几何方程
、物理方程:解:、平衡方程:A1△L2A△L3△L1ABDC132bbxyFN1AaaFN3FN213ABDC132bb解平衡方程和补充方程,得:
、补充方程14
、几何方程
、物理方程解:、平衡方程:例2-6-5
如图,阶梯钢杆的上下两端在T1=5℃时被固定,杆的上下两段的面积分别为
=c㎡、
=c㎡,当温度升至T2=25℃时,求各杆的温度应力。(线膨胀系数=12.5×
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