材料力學(xué)力法求解超靜定結(jié)構(gòu)超靜定系統(tǒng)幾個(gè)基本概念課件

材料力學(xué)力法求解超靜定結(jié)構(gòu)超靜定系統(tǒng)幾個(gè)基本概念課件匯報(bào)人：小無名242024-2026ONEKEEPVIEWREPORTINGXXXXXXXXXXXX目錄CATALOGUE超靜定結(jié)構(gòu)概述力法求解超靜定結(jié)構(gòu)原理超靜定系統(tǒng)基本概念典型超靜定結(jié)構(gòu)力法求解示例超靜定系統(tǒng)力法求解技巧與注意事項(xiàng)總結(jié)與展望超靜定結(jié)構(gòu)概述PART01特點(diǎn)結(jié)構(gòu)剛度大，變形小。對(duì)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(jié)構(gòu)在受到荷載作用時(shí)產(chǎn)生內(nèi)力重分布。定義：超靜定結(jié)構(gòu)是指具有多余約束的結(jié)構(gòu)，即除去必要的約束后，仍有一些約束存在的結(jié)構(gòu)。定義與特點(diǎn)123可分為一次超靜定結(jié)構(gòu)、二次超靜定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)分類橋梁工程建筑工程機(jī)械工程航空航天工程工程應(yīng)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(jié)構(gòu)。在機(jī)械工程中，超靜定結(jié)構(gòu)可用于提高機(jī)械零件的剛度和穩(wěn)定性，減小變形和振動(dòng)。在建筑工程中，超靜定結(jié)構(gòu)常用于大跨度、重載或需要較高穩(wěn)定性的場(chǎng)合。在航空航天工程中，超靜定結(jié)構(gòu)可用于提高飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，確保飛行安全。力法求解超靜定結(jié)構(gòu)原理PART02去除多余約束，將超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移疊加，得到超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移。利用多余未知力（即廣義力）與相應(yīng)位移（即廣義位移）之間的關(guān)系，建立力法方程。力法基本思想根據(jù)超靜定結(jié)構(gòu)的幾何特性和物理?xiàng)l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(guān)系式，即力法方程。根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移，求出力法方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)。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(duì)于固定端約束，可以將其視為一個(gè)多余約束，并在力法方程中引入相應(yīng)的廣義位移和廣義力。02對(duì)于鉸接端約束，可以將其視為兩個(gè)多余約束，并在力法方程中引入相應(yīng)的廣義位移和廣義力。03在求解約束反力時(shí)，可以利用平衡條件和幾何關(guān)系，列出相應(yīng)的方程組進(jìn)行求解。04對(duì)于復(fù)雜的超靜定結(jié)構(gòu)，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(jié)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(jié)構(gòu)中存在的多余約束，使得結(jié)構(gòu)在受到外部荷載作用時(shí)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(jié)構(gòu)具有額外的內(nèi)部自由度，即結(jié)構(gòu)在受到約束時(shí)仍能保持一定的變形能力。通過對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何組成分析，可以確定結(jié)構(gòu)的幾何特性，如剛度、穩(wěn)定性等。根據(jù)幾何組成分析的結(jié)果，可以判斷超靜定結(jié)構(gòu)在受到外部荷載作用時(shí)是否保持穩(wěn)定。如果結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，則需要進(jìn)行相應(yīng)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(jié)構(gòu)在受到外部荷載作用時(shí)，各部分的變形需要滿足一定的協(xié)調(diào)條件，以保證結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的平衡方程進(jìn)行求解。位移法適用于各種超靜定結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)力法求解示例PART04在簡(jiǎn)單剛架結(jié)構(gòu)中，通常選擇結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。確定基本未知量根據(jù)結(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)位移。求解基本未知量利用結(jié)點(diǎn)位移和剛架變形協(xié)調(diào)條件，計(jì)算各桿件的反力和內(nèi)力。計(jì)算反力和內(nèi)力簡(jiǎn)單剛架結(jié)構(gòu)力法求解計(jì)算反力和內(nèi)力利用基本未知量和靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件，計(jì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)在連續(xù)梁和懸臂梁結(jié)構(gòu)中，選擇靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)。確定多余約束找出多余約束，并解除多余約束，將超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)。連續(xù)梁和懸臂梁結(jié)構(gòu)力法求解劃分基本結(jié)構(gòu)將復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單剛架或靜定結(jié)構(gòu)。找出多余約束，并解除多余約束，將超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的平衡條件，計(jì)算各桿件的反力和內(nèi)力。同時(shí)，需要考慮各簡(jiǎn)單剛架或靜定結(jié)構(gòu)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(jì)算反力和內(nèi)力建立力法方程復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)力法求解超靜定系統(tǒng)力法求解技巧與注意事項(xiàng)PART05基本結(jié)構(gòu)應(yīng)能反映超靜定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，便于應(yīng)用力法原理進(jìn)行求解。通常選擇去掉多余約束后的靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)。選擇合理的基本結(jié)構(gòu)基本未知量是與多余約束對(duì)應(yīng)的反力或內(nèi)力。在選取基本未知量時(shí)，應(yīng)盡量減少未知量的數(shù)量，以簡(jiǎn)化計(jì)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(yīng)對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)分析，確保所建立的方程能正確反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況。仔細(xì)分析結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)在建立力法方程后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行核對(duì)，確保方程的正確性?？梢酝ㄟ^比較不同方法得到的方程結(jié)果，或者利用已知條件進(jìn)行驗(yàn)證。核對(duì)力法方程在進(jìn)行力法求解時(shí)，應(yīng)注意計(jì)算精度，避免因計(jì)算誤差導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確?？梢圆捎酶呔扔?jì)算方法或者增加計(jì)算步長(zhǎng)來提高計(jì)算精度。注意計(jì)算精度避免或減少計(jì)算錯(cuò)誤方法識(shí)別結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性在超靜定結(jié)構(gòu)中，如果存在對(duì)稱性，可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算過程。因此，在應(yīng)用力法求解前，應(yīng)先識(shí)別結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。利用對(duì)稱性簡(jiǎn)化方程對(duì)于具有對(duì)稱性的超靜定結(jié)構(gòu)，可以利用對(duì)稱性將力法方程簡(jiǎn)化為更簡(jiǎn)單的形式。例如，可以將對(duì)稱軸兩側(cè)的反力或內(nèi)力合并為一個(gè)未知量，從而減少未知量的數(shù)量。注意對(duì)稱性的局限性雖然對(duì)稱性可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程，但也需要注意其局限性。在某些情況下，對(duì)稱性可能會(huì)被破壞，例如當(dāng)結(jié)構(gòu)受到不對(duì)稱荷載作用時(shí)。因此，在應(yīng)用對(duì)稱性簡(jiǎn)化計(jì)算過程時(shí)，應(yīng)注意驗(yàn)證其適用性。利用對(duì)稱性簡(jiǎn)化計(jì)算過程總結(jié)與展望PART06詳細(xì)解釋了超靜定結(jié)構(gòu)的概念，包括其定義、分類以及與靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別。超靜定結(jié)構(gòu)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(xì)講解了各自的優(yōu)缺點(diǎn)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(jié)構(gòu)的受力特性，如內(nèi)力分布、變形特點(diǎn)等，以及與靜定結(jié)構(gòu)的比較。超靜定結(jié)構(gòu)的特性回顧本次課程重點(diǎn)內(nèi)容03團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力在小組討論和作業(yè)中，我積極與同學(xué)們交流、合作，共同解決問題，提高了自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。01知識(shí)掌握程度通過本次課程的學(xué)習(xí)，我對(duì)材料力學(xué)力法求解超靜定結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)有了更深入的理解，掌握了基本原理和求解方法。02學(xué)習(xí)態(tài)度與努力程度我認(rèn)為自己在本次課程中學(xué)習(xí)態(tài)度積極，認(rèn)真聽講、思考并完成了相關(guān)作業(yè)和練習(xí)，努力程度較高。學(xué)生自我評(píng)價(jià)報(bào)告深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)01建議繼續(xù)深入學(xué)習(xí)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等相關(guān)課程，掌握更多的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用02通過參與實(shí)際工程項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)室研究等方式，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，提高自己的實(shí)踐能力和