工程力学中作用在梁上的外力有哪些
工程力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说,工程力学包括:质点及刚体力学,固体力学,流体力学,流变学,土力学,岩体力学等。
人类对力学的一些基本原理的认识,一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中,已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。
1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作,但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。
纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ,这被认为是弹性理论的创始。其后,1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。
早在中国春秋战国时期(公元前5~前4世纪),墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年,美国的宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。
研究方法
分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用,互相促进。
实验研究
包括实验力学,结构检验,结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的:
①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求;
②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定,并得到维修及加固的资料。
理论分析与计算
结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。
土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。
从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。
于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。
随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。
质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。
固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。
在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。
如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。
随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。
平面力系:
顺时针绕向的力偶矩为负,逆时针绕向的力偶矩为正。
.
空间力系:
力矩逆正顺负的判别方法-----右手螺旋法则:
四指沿转动方向弯曲,姆指伸直代表转动轴线,
若姆指向书外,或姆指向与转轴正向,则力矩转向为逆时针,符号为正。
反之,矩转向为顺时针,符号取负。
从理论上讲,工程力学中作用在梁上的外力有轴力、剪力和弯矩,但由于轴力的影响与另外两个内力相比,非常小,可以忽略不计,所以一般仅考虑剪力和弯矩两个内力。
如:
工程力学计算题:水平梁的支承和载荷如图所示。已知力F=8KN,力偶矩M=...
计算支反力时,可将分布荷载q用等效的集中荷载P代替 P的大小 =分布荷载三角形面积 =q.BC\/2 =(1kN\/m)(3m)\/2 =1.5kN p的作用点在BC中点,即P到B的距离= BC\/3 =1m, P到A距离=2m-1m =1m ΣMA =0, F(3m) -Rb(2m) +P(1m) =0 (2kN)(3m) -Rb(2m) +(1.5kN)(1m)=0 ...
工程力学题目:悬臂梁,中间受到向上的力P,末端受到向下的力P,写出剪 ...
见下图
理论力学连续梁是什么
理论力学是一门研究物体运动规律的学科,其中连续梁是理论力学中的一个重要研究对象。连续梁是由多根相邻的梁构成的结构体系,其横截面可以是任意形状。在理论力学中,连续梁的运动可以用弯曲方程和力学平衡方程来描述。其中弯曲方程描述了连续梁在弯曲时的变形情况,而力学平衡方程则描述了连续梁在不同位置...
工程力学,各梁的边界条件和连续条件?
边界条件:它等价于边界上的特殊情况,也是一个方程。例如,点约束,位移为0,写入公式为X=0(点为原点),V1=0。
理论力学水平梁受力问题求解
大小 F1=q1.L ,F2=(q2-q1)L\/2 方向向下 作用线如图(分别过矩形、三角形形心。直角三角形心到一直角边的距离为另一直角边长的(1\/3)。该力系为平行力系,列两个平衡方程:∑y=0 NA+NB-F1-F2=0 ∑MB=0 -NA.L+F1(L\/2)+F2(L\/3)=0 联立解上二式可得:NA、NB ...
求工程力学基本知识点
推论二三力平衡汇交定理 刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时,则此三力的作用线必汇交于一点。 @8.作用与反作用公理 两个物体间相互作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同一直线分 别作用在这两个物体上。 第二章 平面汇交力系:平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线过力系...
工程力学,我们通常用截面法来计算梁的剪力和弯距力,但如果我们要研究的...
如果在一截面上刚好有一力偶或力呢,则在截面处弯矩或剪力有突变(突变值大小等于截面上力偶或力),即该截面两端的弯矩方程或剪力方程不连续,-->需要在靠近该截面的两端各取一个截面分别列弯矩方成或剪力方程。
...1写出该梁的挠曲线近似微分方程 2写出该梁的边界位移条件
梁的挠曲线是一条平面曲线,它的曲率与横截面上的弯矩M及梁的抗弯刚度EI有关,它们之间的具体关系即:1\/ρ=M\/[E*Ix]再运用数学可以求得挠曲线的近似微分方程 y=∫∫-M(x)\/[EI]dx^2+Cx+D 边界条件是:固定端挠度为0,y固=0;转角也为0,θ=0 通过二次积分后,可得挠曲线方程。
有一道材料力学题,梁的中点作用一个外力P,弹簧的弹性系数为C, 根据已知...
题中如果没说明弹簧在无P作用时即梁水平时是自由伸长,则会复杂一些。如果有这个假设,做的过程简单一点。1: 先求弹簧力,根据变形协调,即两个力在弹簧绞点O处的位移之和,应该正好实现弹簧伸长需要提供的力,即以下方程组:Px\/(48EI)(3L²-4x²)-(Fbx)\/(6EIL)(L²-x²...
欧拉梁和简支梁区别
一、性质不同 1、欧拉﹣伯努力栋梁方程:欧拉-伯努利梁方程(英语:Euler–Bernoulli beam theory),是一个关于工程力学、经典梁力学的重要方程。2、简支梁:指梁的两端搁置在支座上,支座仅约束梁的垂直位移,梁端可自由转动。二、作用不同 1、欧拉﹣伯努力栋梁方程:是一个简化线性弹性理论用于用于计算...
英庾头孢: 楼板内力有剪力和弯矩;外力有重力和压力(拉力).梁柱内力剪力,轴力和弯矩;外力有重力和压力(拉力).墙内力有剪力和弯矩;外力有重力和压力(拉力).
通州市17382078038: 在梁的弯矩图发生突变处作用有什么外力 - ?
英庾头孢: 在梁的弯矩图发生突变处作用有外加力偶
通州市17382078038: 工程力学计算题:由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接.它的支承和受力如图4 - 1所示.已知均布载荷强度q=10...工程力学计算题:由AC和CD构成的组合梁... - ?
英庾头孢:[答案] 没有图害死人,所以我把图补上吧(不要问我为什么知道图,这不是重点.) 解(1) 梁 CD,受力如图所示 Σ MC= 0 , − q/2 *(2m)^2 −M + FD*4m = 0 F = (M + 2q) / 4 = 15 kN ΣFy = 0 ,FC + FD − q * 2 m = 0 ,FC = 5 kN (2)梁AC,受力如图所示 Σ MA...
通州市17382078038: 简述工程中常见梁构件中所配得钢筋及其作用 - ?
英庾头孢: 第一 :梁是建筑物的主要受弯构件.建筑工程中常用的梁有雨篷梁、过梁、圈梁、楼梯梁、基础梁、吊车梁和联系梁等.由于外力作用方式和支撑方式的不同,各种梁的弯曲变形的情况也不同,所以不同类型梁内配置钢筋的种类、形状及数量等...
通州市17382078038: 简支梁的弯矩计算公式是什么啊? - ?
英庾头孢: 简支梁的弯矩计算公式是 M = FL/4,其中M代表弯矩,F代表作用在梁上的力,L代表梁的长度.这个公式适用于只有一个集中力作用在梁上的情况.如果有其他载荷作用在梁上,需要将它们拆分成若干个集中力,并分别计算它们产生的弯矩,最...
通州市17382078038: 工程力学 影响梁强度的相关因素有哪些?? 求解答 - ?
英庾头孢: 1. 荷载的类型 2. 荷载作用位置 3. 梁的截面形式 4. 梁受压翼缘侧向支承点间的距离 5. 端部支承条件 6. 初始缺陷 7. 钢材强度
通州市17382078038: 作用于梁上的外力,可以简化为 、 、 - 上学吧普法考试?
英庾头孢: 先说剪力:比方说从一个简支梁上任意取出一个小微元体————1)如果小微元体左边受向下剪力、右边受向上剪力,那么这个微元体上的剪力就是负的;2)如果这个微元体左边受向上剪力、右边受向下剪力,那么这个微元体受的剪力就是...
通州市17382078038: 结构力学求剪力图和弯矩图 - ?
英庾头孢: 原发布者:蛋蛋_幽桑剪力图和弯矩图以梁横截面沿梁轴线的位置为横坐标,以垂直于梁轴线方向的剪力或弯矩为纵坐标,分别绘制表示FQ(x)和M(x)的图线.这种图线分别称为剪力图和弯矩图,简称FQ图和M图.绘图时一般规定正号的剪力画在x轴的上侧,负号的剪力画在x轴的下侧;正弯矩画在x轴下侧,负弯矩画在x轴上侧,即把弯矩画在梁受拉的一侧.一、根据内力方程作内力图剪力方程——表示横截面上剪力FQ随横截面位置x而变化的函数关系;弯矩方程——表示横截面上弯矩M随横截面位置x而变化的函数关系.例题1图所示,悬臂梁受集中力F作用,试作此梁的剪力图和弯矩图解:1.列剪力方程和弯矩方程FQ(x)FM(x)Fx(0
通州市17382078038: 梁的力学原理 - ?
英庾头孢: 是建筑物的主要称重构件之一.通常建筑物的传力是:屋顶的荷载传到下面墙体和柱,再传到楼板,楼板再传至次梁,次梁再传给主梁,再传到墙及柱,然后传到基础,由基础承担所有的力.由于现在的梁基本都是以钢砼为主,所以对梁的设计就...