飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)電子教案3-1課件

飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)

——電子教學(xué)教案西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院航空結(jié)構(gòu)工程系飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)

——電子教學(xué)教案西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院1第三章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算InternalForcesandDeformationsofStaticallyDeterminateStructures第一講靜定結(jié)構(gòu)的概念靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算第三章第一講靜定結(jié)構(gòu)的概念23-1靜定結(jié)構(gòu)的概念所謂靜定結(jié)構(gòu)是指沒(méi)有多余約束的幾何不變體。從靜定結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)上：結(jié)構(gòu)的自由度數(shù)N=結(jié)構(gòu)的約束數(shù)C能提供的靜力平衡方程數(shù)目未知力(元件力和支反力)總數(shù)=從靜定結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)上：3-1靜定結(jié)構(gòu)的概念所謂靜定結(jié)構(gòu)是指沒(méi)有多余約束的幾何不變33-1靜定結(jié)構(gòu)的概念

由線性代數(shù)的知識(shí)可知：當(dāng)方程的數(shù)目等于未知量的數(shù)目時(shí)，未知量可以由這組方程全部求出，且解是惟一的。因此，對(duì)靜定結(jié)構(gòu)：在已知外力作用下，系統(tǒng)中的全部未知力由靜力平衡方程惟一確定。換句話講，滿(mǎn)足靜力平衡方程的解，就是靜定結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀態(tài)。3-1靜定結(jié)構(gòu)的概念由線性代數(shù)的知識(shí)可知：當(dāng)方程的數(shù)目等43-2靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算

一、計(jì)算模型組成桁架的元件均為直桿；各桿均用無(wú)摩擦的理想鉸連接，桿的軸線通過(guò)鉸心，稱(chēng)鉸心為桁架的結(jié)點(diǎn);外力僅作用在結(jié)點(diǎn)上。桁架：truss3-2靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算一、計(jì)算模型組成桁架的元件均為直5由于鉸只能傳遞線力，不能傳遞力矩，因而外力只能作用在桿兩端結(jié)點(diǎn)上；不計(jì)桿的自重，各桿只受到兩端結(jié)點(diǎn)上的作用力，且在此二力作用下處于平衡。這種在桿兩端受到大小相等、方向相反、沿桿軸線的力作用的桿，力學(xué)上稱(chēng)為“二力桿”。桁架的內(nèi)力就是指各桿的軸力。桿軸線由于鉸只能傳遞線力，不能傳遞力矩，因而外力只能作用在桿兩端結(jié)6桁架的分類(lèi)：1、根據(jù)維數(shù)分類(lèi)1.1平面（二維）桁架（planetruss）——所有組成桁架的桿件都在同一平面內(nèi),僅承受平面內(nèi)的載荷。桁架的分類(lèi)：1、根據(jù)維數(shù)分類(lèi)71.2空間（三維）桁架（spacetruss）——組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)。1.2空間（三維）桁架（spacetruss）82、按外型分類(lèi)平行弦桁架三角形桁架拋物線桁架梯形桁架2、按外型分類(lèi)平行弦桁架三角形桁架拋物線桁架梯形桁架9簡(jiǎn)單桁架simpletruss復(fù)合桁架combinedtruss復(fù)雜桁架Complicatedtruss3、按幾何組成分類(lèi)簡(jiǎn)單桁架復(fù)合桁架復(fù)雜桁架3、按幾何組成分類(lèi)10梁式桁架4、按受力特點(diǎn)分類(lèi)：拱式桁架豎向荷載下將產(chǎn)生水平反力梁式桁架4、按受力特點(diǎn)分類(lèi)：拱式桁架豎向荷載下將產(chǎn)生水平11某桁架實(shí)例主桁架某桁架實(shí)例主桁架12上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高

弦桿腹桿結(jié)間d主桁架經(jīng)簡(jiǎn)化后，得到圖示的工程結(jié)構(gòu)：上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高弦桿腹桿結(jié)間d主桁架經(jīng)簡(jiǎn)化后，13二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)法（二元體規(guī)則）從某一基礎(chǔ)或幾何不變體開(kāi)始，每增加一個(gè)平面結(jié)點(diǎn)，用兩根不共線的桿將該結(jié)點(diǎn)連接在基礎(chǔ)上，依次增加結(jié)點(diǎn)和桿子，將組成靜定平面桁架。多余簡(jiǎn)單桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)14幾何瞬變幾何瞬變15二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法（二剛片規(guī)則、三剛片規(guī)則）將幾個(gè)簡(jiǎn)單桁架用最小必需的約束（3個(gè)）連接起來(lái),使各部分之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)或瞬時(shí)可動(dòng),得到一個(gè)復(fù)合桁架。二剛片規(guī)則三剛片規(guī)則靜定桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法（16二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)法從某一基礎(chǔ)或幾何不變體開(kāi)始，每增加一個(gè)空間結(jié)點(diǎn)，用三根不全共面的桿將該結(jié)點(diǎn)連接在基礎(chǔ)上，依次增加結(jié)點(diǎn)和桿子，將組成靜定空間桁架。簡(jiǎn)單桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)17二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法將幾個(gè)簡(jiǎn)單桁架用最小必需的約束（6個(gè)）連接起來(lái),使各部分之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)或瞬時(shí)可動(dòng),得到一個(gè)復(fù)雜桁架。靜定桁架用6根不全共軸(含無(wú)窮遠(yuǎn)處即平行)的桿將一個(gè)空間幾何不變體固定于基礎(chǔ)上。二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法將18三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算桁架的內(nèi)力分解未知桿軸力假設(shè)以拉為正支反力的方向可任意假設(shè)三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算桁架的內(nèi)力分解未知桿軸力假設(shè)以拉為正支19三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算1、結(jié)點(diǎn)法（nodalanalysismethod）以一個(gè)結(jié)點(diǎn)的隔離體為研究對(duì)象，用共點(diǎn)力系的平衡方程求解各桿軸力的方法。平面共點(diǎn)力系選結(jié)點(diǎn)時(shí)，作用在結(jié)點(diǎn)上的未知力不能超過(guò)2個(gè)?？臻g共點(diǎn)力系選結(jié)點(diǎn)時(shí)，作用在結(jié)點(diǎn)上的未知力不能超過(guò)3個(gè)。三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算1、結(jié)點(diǎn)法（nodalanalysi20例1求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。2、內(nèi)力求解

從未知力不超過(guò)2個(gè)的結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，利用結(jié)點(diǎn)法依次求出桿軸力。例1求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：21飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)電子教案3-1課件22飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)電子教案3-1課件233、求支座反力3、求支座反力244、繪制力圖5、校核校核內(nèi)力狀態(tài)是否滿(mǎn)足整體平衡，以檢查內(nèi)力是否正確。4、繪制力圖5、校核校核內(nèi)力狀態(tài)是否滿(mǎn)足整體平衡，以檢查內(nèi)力25也可以以表格的形式給出內(nèi)力結(jié)果。桿軸力1－21－42－32－42－54－5也可以以表格的形式給出內(nèi)力結(jié)果。桿軸力1－21－42－32－26例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。2、內(nèi)力求解

由結(jié)點(diǎn)5、4、3、2、1，利用結(jié)點(diǎn)法依次求出各桿軸力和支座反力。例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：27例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力3、繪制內(nèi)力圖4、校核000注意到，在外力作用下，桁架中并不是全部的桿件都參予承力，常常存在一些軸力為零的桿件，軸力為零的桿件叫做“零力桿”。“零力桿”在桁架中不承力，僅保持桁架的幾何形狀。例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力3、繪制內(nèi)力圖000注意到，在28零力桿的判斷在計(jì)算桁架內(nèi)力之前，如能事先找出零力桿，可以簡(jiǎn)化計(jì)算，減少計(jì)算工作量。N2=0N1=01、不共線的兩桿，交于無(wú)載荷作用的結(jié)點(diǎn)，則此二桿均為零力桿。零力桿的判斷在計(jì)算桁架內(nèi)力之前，如能事先找出零力桿，29N=0零力桿的判斷N=02、一桿與共線的兩桿交于無(wú)載荷作用的結(jié)點(diǎn)，則此桿為零力桿。推論：不共線的兩桿交于一點(diǎn)，且外載荷沿其中一桿軸線作用，則另一根桿為零力桿。單桿N=0零力桿的判斷N=02、一桿與共線的兩桿交于無(wú)載30P例題：試判斷圖示桁架中的零力桿P例題：試判斷圖示桁架中的零力桿31試判斷圖示桁架中的零力桿試判斷圖示桁架中的零力桿32桁架的傳力路徑在傳遞外載荷過(guò)程中，承受力的桿件組成的路徑稱(chēng)之為該外載荷的傳力路徑，也稱(chēng)為傳力路線。

傳力路線是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析中十分重要的概念，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)，歸根結(jié)蒂就是要為給定的載荷設(shè)計(jì)一條傳力路線。傳力路線愈短、愈直接，結(jié)構(gòu)效率就愈高。比較下圖(a)與圖(b)，兩圖中的結(jié)構(gòu)的元件數(shù)量相同，但后一種傳力路線此前一種長(zhǎng)，顯然沒(méi)有前一種合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該力求避免。

桁架的傳力路徑在傳遞外載荷過(guò)程中，承受力的桿33試?yán)L出圖示桁架的傳力路徑試?yán)L出圖示桁架的傳力路徑34例題此例說(shuō)明靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)性質(zhì)結(jié)論：當(dāng)平衡力系作用在靜定結(jié)構(gòu)的某一幾何不變部分上時(shí)，只有該幾何不變部分受力，其余部分不受力。0001、判斷零力桿2、求支反力例題此例說(shuō)明靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)性質(zhì)結(jié)論：當(dāng)平衡力系作用在靜定352.求桁架內(nèi)力的截面法截取桁架的某一局部作為隔離體，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的軸力。對(duì)于平面桁架，由于平面任意力系的獨(dú)立平衡方程數(shù)為3，因此所截?cái)嗟奈粗Φ臈U件數(shù)一般不宜超過(guò)3根。2.求桁架內(nèi)力的截面法截取桁架的某一局部作為隔離體，36例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11解：37例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。2、求支座反力R7=70KNR1=200KN例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-112、38例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。3、用A－A截面將4-5、4-11、10-11三桿切斷，并取右邊部分作為隔離體。R7=70KNR1=200KNAA例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-113、39例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。由ΣM11＝0，N4,5×6＝R7×8，N4,5＝93.33KN由ΣM4＝0，N10,11×6+R7×12，N10,11＝－140KN由豎向平衡方程，N4,11＝84.1295KN例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11由Σ40通過(guò)合理地選取截面及合理地選取力矩中心，可方便地求出桁架中指定桿件的內(nèi)力。例題：試用截面法求圖示桁架C桿的內(nèi)力ΣMB＝0:Nc×a=F×aNc=－F通過(guò)合理地選取截面及合理地選取力矩中心，可方便地求出桁架中指413.混合法求解桁架內(nèi)力用結(jié)點(diǎn)法求解桁架內(nèi)力時(shí)，要求從未知力不能超過(guò)2個(gè)的結(jié)點(diǎn)處開(kāi)始。但對(duì)某些桁架，有時(shí)每個(gè)結(jié)點(diǎn)上的未知力都可能超過(guò)2個(gè)，這時(shí)，單獨(dú)用結(jié)點(diǎn)法求解比較困難。需要同時(shí)應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法和截面法才能確定桿件內(nèi)力，這種方法稱(chēng)為混合法（combinedmethod）。思路：先針對(duì)特定的2個(gè)未知內(nèi)力，通過(guò)截面法建立其平衡方程，求解出這2個(gè)內(nèi)力，然后可采用結(jié)點(diǎn)法求解出其余的內(nèi)力。3.混合法求解桁架內(nèi)力用結(jié)點(diǎn)法求解桁架內(nèi)力時(shí)，要求從未知力不42解：1、作幾何特性分析

三個(gè)剛片Δ123、Δ345和桿6-7用三個(gè)不共線的鉸相連，組成無(wú)多余約束的幾何不變體，外部用一個(gè)鉸和一根不通過(guò)該鉸的桿連接于基礎(chǔ)，故該桁架為靜定的。例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力43例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力2、計(jì)算內(nèi)力

注意到每一個(gè)結(jié)點(diǎn)上的未知內(nèi)力均超過(guò)2個(gè)，因此用結(jié)點(diǎn)法無(wú)法依次求解。采用混合法求解。①求支座反力，如圖示。PP例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力2、計(jì)算內(nèi)力PP44例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP②取Δ123為隔離體,建立關(guān)于N26和N17的方程。由ΣM3＝0，(A)例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP②取Δ123為隔離體,建45例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP③再取桿6-7為隔離體,建立關(guān)于N26和N17的另一個(gè)方程。(B)例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP③再取桿6-7為隔離體,46例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP④聯(lián)立求解(A)和(B)，求出N26和N17。⑤再用結(jié)點(diǎn)法求出其余各桿的軸力。例題求圖示靜定桁架的內(nèi)力PP④聯(lián)立求解(A)和(B)47飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)

——電子教學(xué)教案西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院航空結(jié)構(gòu)工程系飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)

——電子教學(xué)教案西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院48第三章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算InternalForcesandDeformationsofStaticallyDeterminateStructures第一講靜定結(jié)構(gòu)的概念靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算第三章第一講靜定結(jié)構(gòu)的概念493-1靜定結(jié)構(gòu)的概念所謂靜定結(jié)構(gòu)是指沒(méi)有多余約束的幾何不變體。從靜定結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)上：結(jié)構(gòu)的自由度數(shù)N=結(jié)構(gòu)的約束數(shù)C能提供的靜力平衡方程數(shù)目未知力(元件力和支反力)總數(shù)=從靜定結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)上：3-1靜定結(jié)構(gòu)的概念所謂靜定結(jié)構(gòu)是指沒(méi)有多余約束的幾何不變503-1靜定結(jié)構(gòu)的概念

由線性代數(shù)的知識(shí)可知：當(dāng)方程的數(shù)目等于未知量的數(shù)目時(shí)，未知量可以由這組方程全部求出，且解是惟一的。因此，對(duì)靜定結(jié)構(gòu)：在已知外力作用下，系統(tǒng)中的全部未知力由靜力平衡方程惟一確定。換句話講，滿(mǎn)足靜力平衡方程的解，就是靜定結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀態(tài)。3-1靜定結(jié)構(gòu)的概念由線性代數(shù)的知識(shí)可知：當(dāng)方程的數(shù)目等513-2靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算

一、計(jì)算模型組成桁架的元件均為直桿；各桿均用無(wú)摩擦的理想鉸連接，桿的軸線通過(guò)鉸心，稱(chēng)鉸心為桁架的結(jié)點(diǎn);外力僅作用在結(jié)點(diǎn)上。桁架：truss3-2靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算一、計(jì)算模型組成桁架的元件均為直52由于鉸只能傳遞線力，不能傳遞力矩，因而外力只能作用在桿兩端結(jié)點(diǎn)上；不計(jì)桿的自重，各桿只受到兩端結(jié)點(diǎn)上的作用力，且在此二力作用下處于平衡。這種在桿兩端受到大小相等、方向相反、沿桿軸線的力作用的桿，力學(xué)上稱(chēng)為“二力桿”。桁架的內(nèi)力就是指各桿的軸力。桿軸線由于鉸只能傳遞線力，不能傳遞力矩，因而外力只能作用在桿兩端結(jié)53桁架的分類(lèi)：1、根據(jù)維數(shù)分類(lèi)1.1平面（二維）桁架（planetruss）——所有組成桁架的桿件都在同一平面內(nèi),僅承受平面內(nèi)的載荷。桁架的分類(lèi)：1、根據(jù)維數(shù)分類(lèi)541.2空間（三維）桁架（spacetruss）——組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)。1.2空間（三維）桁架（spacetruss）552、按外型分類(lèi)平行弦桁架三角形桁架拋物線桁架梯形桁架2、按外型分類(lèi)平行弦桁架三角形桁架拋物線桁架梯形桁架56簡(jiǎn)單桁架simpletruss復(fù)合桁架combinedtruss復(fù)雜桁架Complicatedtruss3、按幾何組成分類(lèi)簡(jiǎn)單桁架復(fù)合桁架復(fù)雜桁架3、按幾何組成分類(lèi)57梁式桁架4、按受力特點(diǎn)分類(lèi)：拱式桁架豎向荷載下將產(chǎn)生水平反力梁式桁架4、按受力特點(diǎn)分類(lèi)：拱式桁架豎向荷載下將產(chǎn)生水平58某桁架實(shí)例主桁架某桁架實(shí)例主桁架59上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高

弦桿腹桿結(jié)間d主桁架經(jīng)簡(jiǎn)化后，得到圖示的工程結(jié)構(gòu)：上弦桿下弦桿豎桿斜桿跨度桁高弦桿腹桿結(jié)間d主桁架經(jīng)簡(jiǎn)化后，60二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)法（二元體規(guī)則）從某一基礎(chǔ)或幾何不變體開(kāi)始，每增加一個(gè)平面結(jié)點(diǎn)，用兩根不共線的桿將該結(jié)點(diǎn)連接在基礎(chǔ)上，依次增加結(jié)點(diǎn)和桿子，將組成靜定平面桁架。多余簡(jiǎn)單桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)61幾何瞬變幾何瞬變62二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法（二剛片規(guī)則、三剛片規(guī)則）將幾個(gè)簡(jiǎn)單桁架用最小必需的約束（3個(gè)）連接起來(lái),使各部分之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)或瞬時(shí)可動(dòng),得到一個(gè)復(fù)合桁架。二剛片規(guī)則三剛片規(guī)則靜定桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、平面桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法（63二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)法從某一基礎(chǔ)或幾何不變體開(kāi)始，每增加一個(gè)空間結(jié)點(diǎn)，用三根不全共面的桿將該結(jié)點(diǎn)連接在基礎(chǔ)上，依次增加結(jié)點(diǎn)和桿子，將組成靜定空間桁架。簡(jiǎn)單桁架二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（1）逐次連接結(jié)點(diǎn)64二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法將幾個(gè)簡(jiǎn)單桁架用最小必需的約束（6個(gè)）連接起來(lái),使各部分之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)或瞬時(shí)可動(dòng),得到一個(gè)復(fù)雜桁架。靜定桁架用6根不全共軸(含無(wú)窮遠(yuǎn)處即平行)的桿將一個(gè)空間幾何不變體固定于基礎(chǔ)上。二、靜定桁架組成規(guī)則1、空間桁架的組成規(guī)則（2）復(fù)合桁架法將65三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算桁架的內(nèi)力分解未知桿軸力假設(shè)以拉為正支反力的方向可任意假設(shè)三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算桁架的內(nèi)力分解未知桿軸力假設(shè)以拉為正支66三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算1、結(jié)點(diǎn)法（nodalanalysismethod）以一個(gè)結(jié)點(diǎn)的隔離體為研究對(duì)象，用共點(diǎn)力系的平衡方程求解各桿軸力的方法。平面共點(diǎn)力系選結(jié)點(diǎn)時(shí)，作用在結(jié)點(diǎn)上的未知力不能超過(guò)2個(gè)?？臻g共點(diǎn)力系選結(jié)點(diǎn)時(shí)，作用在結(jié)點(diǎn)上的未知力不能超過(guò)3個(gè)。三、靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算1、結(jié)點(diǎn)法（nodalanalysi67例1求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。2、內(nèi)力求解

從未知力不超過(guò)2個(gè)的結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，利用結(jié)點(diǎn)法依次求出桿軸力。例1求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：68飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)電子教案3-1課件69飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)電子教案3-1課件703、求支座反力3、求支座反力714、繪制力圖5、校核校核內(nèi)力狀態(tài)是否滿(mǎn)足整體平衡，以檢查內(nèi)力是否正確。4、繪制力圖5、校核校核內(nèi)力狀態(tài)是否滿(mǎn)足整體平衡，以檢查內(nèi)力72也可以以表格的形式給出內(nèi)力結(jié)果。桿軸力1－21－42－32－42－54－5也可以以表格的形式給出內(nèi)力結(jié)果。桿軸力1－21－42－32－73例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。2、內(nèi)力求解

由結(jié)點(diǎn)5、4、3、2、1，利用結(jié)點(diǎn)法依次求出各桿軸力和支座反力。例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力解：74例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力3、繪制內(nèi)力圖4、校核000注意到，在外力作用下，桁架中并不是全部的桿件都參予承力，常常存在一些軸力為零的桿件，軸力為零的桿件叫做“零力桿”?！傲懔U”在桁架中不承力，僅保持桁架的幾何形狀。例2求圖示靜定桁架的內(nèi)力3、繪制內(nèi)力圖000注意到，在75零力桿的判斷在計(jì)算桁架內(nèi)力之前，如能事先找出零力桿，可以簡(jiǎn)化計(jì)算，減少計(jì)算工作量。N2=0N1=01、不共線的兩桿，交于無(wú)載荷作用的結(jié)點(diǎn)，則此二桿均為零力桿。零力桿的判斷在計(jì)算桁架內(nèi)力之前，如能事先找出零力桿，76N=0零力桿的判斷N=02、一桿與共線的兩桿交于無(wú)載荷作用的結(jié)點(diǎn)，則此桿為零力桿。推論：不共線的兩桿交于一點(diǎn)，且外載荷沿其中一桿軸線作用，則另一根桿為零力桿。單桿N=0零力桿的判斷N=02、一桿與共線的兩桿交于無(wú)載77P例題：試判斷圖示桁架中的零力桿P例題：試判斷圖示桁架中的零力桿78試判斷圖示桁架中的零力桿試判斷圖示桁架中的零力桿79桁架的傳力路徑在傳遞外載荷過(guò)程中，承受力的桿件組成的路徑稱(chēng)之為該外載荷的傳力路徑，也稱(chēng)為傳力路線。

傳力路線是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析中十分重要的概念，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)，歸根結(jié)蒂就是要為給定的載荷設(shè)計(jì)一條傳力路線。傳力路線愈短、愈直接，結(jié)構(gòu)效率就愈高。比較下圖(a)與圖(b)，兩圖中的結(jié)構(gòu)的元件數(shù)量相同，但后一種傳力路線此前一種長(zhǎng)，顯然沒(méi)有前一種合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該力求避免。

桁架的傳力路徑在傳遞外載荷過(guò)程中，承受力的桿80試?yán)L出圖示桁架的傳力路徑試?yán)L出圖示桁架的傳力路徑81例題此例說(shuō)明靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)性質(zhì)結(jié)論：當(dāng)平衡力系作用在靜定結(jié)構(gòu)的某一幾何不變部分上時(shí)，只有該幾何不變部分受力，其余部分不受力。0001、判斷零力桿2、求支反力例題此例說(shuō)明靜定結(jié)構(gòu)的一個(gè)性質(zhì)結(jié)論：當(dāng)平衡力系作用在靜定822.求桁架內(nèi)力的截面法截取桁架的某一局部作為隔離體，由平面任意力系的平衡方程即可求得未知的軸力。對(duì)于平面桁架，由于平面任意力系的獨(dú)立平衡方程數(shù)為3，因此所截?cái)嗟奈粗Φ臈U件數(shù)一般不宜超過(guò)3根。2.求桁架內(nèi)力的截面法截取桁架的某一局部作為隔離體，83例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。解：1、作幾何特性分析

該桁架為無(wú)多余約束的幾何不變體，故為靜定的。例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11解：84例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。2、求支座反力R7=70KNR1=200KN例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-112、85例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。3、用A－A截面將4-5、4-11、10-11三桿切斷，并取右邊部分作為隔離體。R7=70KNR1=200KNAA例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-113、86例題:試用截面法求圖示桁架4-5、4-11、10-11三桿的內(nèi)力。由ΣM11＝0，N4,5×6＝R7×8，N4,5＝93.33KN由ΣM4＝