材料力學力法求解超靜定結構超靜定系統(tǒng)幾個基本概念課件

材料力學力法求解超靜定結構超靜定系統(tǒng)幾個基本概念課件匯報人：小無名242024-2026ONEKEEPVIEWREPORTINGXXXXXXXXXXXX目錄CATALOGUE超靜定結構概述力法求解超靜定結構原理超靜定系統(tǒng)基本概念典型超靜定結構力法求解示例超靜定系統(tǒng)力法求解技巧與注意事項總結與展望超靜定結構概述PART01特點結構剛度大，變形小。對溫度變化、支座沉降等因素較為敏感。由于多余約束的存在，使得結構在受到荷載作用時產(chǎn)生內(nèi)力重分布。定義：超靜定結構是指具有多余約束的結構，即除去必要的約束后，仍有一些約束存在的結構。定義與特點123可分為一次超靜定結構、二次超靜定結構等。按多余約束的數(shù)目分類可分為超靜定梁、超靜定剛架、超靜定桁架等。按結構類型分類可分為力法、位移法、混合法等。按求解方法分類超靜定結構分類橋梁工程建筑工程機械工程航空航天工程工程應用背景在橋梁工程中，為了提高橋梁的承載能力和穩(wěn)定性，常常采用超靜定結構。在機械工程中，超靜定結構可用于提高機械零件的剛度和穩(wěn)定性，減小變形和振動。在建筑工程中，超靜定結構常用于大跨度、重載或需要較高穩(wěn)定性的場合。在航空航天工程中，超靜定結構可用于提高飛行器的結構強度和穩(wěn)定性，確保飛行安全。力法求解超靜定結構原理PART02去除多余約束，將超靜定結構轉(zhuǎn)化為靜定結構。求解力法方程，得到多余未知力。利用疊加原理，將多余未知力引起的內(nèi)力和位移與靜定結構的內(nèi)力和位移疊加，得到超靜定結構的內(nèi)力和位移。利用多余未知力（即廣義力）與相應位移（即廣義位移）之間的關系，建立力法方程。力法基本思想根據(jù)超靜定結構的幾何特性和物理條件，確定基本體系和多余未知力。利用位移互等定理或單位載荷法，求出多余未知力與廣義位移之間的關系式，即力法方程。根據(jù)靜定結構的內(nèi)力和位移，求出力法方程中的系數(shù)和自由項。求解力法方程，得到多余未知力。01020304力法方程建立與求解邊界條件處理及約束反力求解01對于固定端約束，可以將其視為一個多余約束，并在力法方程中引入相應的廣義位移和廣義力。02對于鉸接端約束，可以將其視為兩個多余約束，并在力法方程中引入相應的廣義位移和廣義力。03在求解約束反力時，可以利用平衡條件和幾何關系，列出相應的方程組進行求解。04對于復雜的超靜定結構，可以采用逐步逼近的方法，先求出部分約束反力，再利用這些結果求出其他約束反力。超靜定系統(tǒng)基本概念PART03冗余約束與內(nèi)部自由度冗余約束超靜定結構中存在的多余約束，使得結構在受到外部荷載作用時產(chǎn)生內(nèi)部反力。內(nèi)部自由度由于冗余約束的存在，超靜定結構具有額外的內(nèi)部自由度，即結構在受到約束時仍能保持一定的變形能力。通過對超靜定結構進行幾何組成分析，可以確定結構的幾何特性，如剛度、穩(wěn)定性等。根據(jù)幾何組成分析的結果，可以判斷超靜定結構在受到外部荷載作用時是否保持穩(wěn)定。如果結構失穩(wěn)，則需要進行相應的加固或優(yōu)化。幾何組成分析與穩(wěn)定性判斷穩(wěn)定性判斷幾何組成分析變形協(xié)調(diào)條件超靜定結構在受到外部荷載作用時，各部分的變形需要滿足一定的協(xié)調(diào)條件，以保證結構的整體穩(wěn)定性。位移法基于變形協(xié)調(diào)條件，通過引入位移作為未知量，建立超靜定結構的平衡方程進行求解。位移法適用于各種超靜定結構，具有通用性和靈活性。變形協(xié)調(diào)條件與位移法典型超靜定結構力法求解示例PART04在簡單剛架結構中，通常選擇結點位移作為基本未知量。確定基本未知量根據(jù)結點平衡條件和剛架變形協(xié)調(diào)條件，建立力法方程。建立力法方程通過解力法方程，求得結點位移。求解基本未知量利用結點位移和剛架變形協(xié)調(diào)條件，計算各桿件的反力和內(nèi)力。計算反力和內(nèi)力簡單剛架結構力法求解計算反力和內(nèi)力利用基本未知量和靜定結構的平衡條件，計算各桿件的反力和內(nèi)力。求解基本未知量通過解力法方程，求得基本未知量。建立力法方程根據(jù)靜定結構的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，建立力法方程。選擇基本結構在連續(xù)梁和懸臂梁結構中，選擇靜定結構作為基本結構。確定多余約束找出多余約束，并解除多余約束，將超靜定結構轉(zhuǎn)化為靜定結構。連續(xù)梁和懸臂梁結構力法求解劃分基本結構將復雜剛架結構劃分為若干個簡單剛架或靜定結構。找出多余約束，并解除多余約束，將超靜定結構轉(zhuǎn)化為靜定結構。根據(jù)靜定結構的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，建立力法方程。通過解力法方程，求得基本未知量。利用基本未知量和靜定結構的平衡條件，計算各桿件的反力和內(nèi)力。同時，需要考慮各簡單剛架或靜定結構之間的相互影響和協(xié)調(diào)條件。確定多余約束求解基本未知量計算反力和內(nèi)力建立力法方程復雜剛架結構力法求解超靜定系統(tǒng)力法求解技巧與注意事項PART05基本結構應能反映超靜定結構的受力特點，便于應用力法原理進行求解。通常選擇去掉多余約束后的靜定結構作為基本結構。選擇合理的基本結構基本未知量是與多余約束對應的反力或內(nèi)力。在選取基本未知量時，應盡量減少未知量的數(shù)量，以簡化計算過程。確定基本未知量選取基本體系和基本未知量技巧在建立力法方程前，應對超靜定結構的受力特點進行仔細分析，確保所建立的方程能正確反映結構的實際受力情況。仔細分析結構受力特點在建立力法方程后，應對其進行核對，確保方程的正確性?？梢酝ㄟ^比較不同方法得到的方程結果，或者利用已知條件進行驗證。核對力法方程在進行力法求解時，應注意計算精度，避免因計算誤差導致結果不準確。可以采用高精度計算方法或者增加計算步長來提高計算精度。注意計算精度避免或減少計算錯誤方法識別結構的對稱性在超靜定結構中，如果存在對稱性，可以大大簡化計算過程。因此，在應用力法求解前，應先識別結構的對稱性。利用對稱性簡化方程對于具有對稱性的超靜定結構，可以利用對稱性將力法方程簡化為更簡單的形式。例如，可以將對稱軸兩側(cè)的反力或內(nèi)力合并為一個未知量，從而減少未知量的數(shù)量。注意對稱性的局限性雖然對稱性可以簡化計算過程，但也需要注意其局限性。在某些情況下，對稱性可能會被破壞，例如當結構受到不對稱荷載作用時。因此，在應用對稱性簡化計算過程時，應注意驗證其適用性。利用對稱性簡化計算過程總結與展望PART06詳細解釋了超靜定結構的概念，包括其定義、分類以及與靜定結構的區(qū)別。超靜定結構的定義與分類介紹了超靜定系統(tǒng)的求解方法，包括力法、位移法、混合法等，并詳細講解了各自的優(yōu)缺點和適用范圍。超靜定系統(tǒng)的求解方法深入闡述了力法的基本原理，包括多余約束的選擇、基本體系的建立、力法方程的建立與求解等。力法的基本原理分析了超靜定結構的受力特性，如內(nèi)力分布、變形特點等，以及與靜定結構的比較。超靜定結構的特性回顧本次課程重點內(nèi)容03團隊協(xié)作與溝通能力在小組討論和作業(yè)中，我積極與同學們交流、合作，共同解決問題，提高了自己的團隊協(xié)作和溝通能力。01知識掌握程度通過本次課程的學習，我對材料力學力法求解超靜定結構的相關知識有了更深入的理解，掌握了基本原理和求解方法。02學習態(tài)度與努力程度我認為自己在本次課程中學習態(tài)度積極，認真聽講、思考并完成了相關作業(yè)和練習，努力程度較高。學生自我評價報告深入學習相關知識01建議繼續(xù)深入學習材料力學、結構力學等相關課程，掌握更多的理論知識和實踐經(jīng)驗。加強實踐應用02通過參與實際工程項目或?qū)嶒炇已芯康确绞?，將所學知識應用于實踐中，提高自己的實踐能力和