1、飞行器结构力学基础 电子教学教案西北工业大学航空学院航空结构工程系第三章第三章静定结构的内力与变形计算静定结构的内力与变形计算Chapter 3Internal Forces and Deformations ofStatically Determinate Structures第一讲静定结构的概念静定桁架的内力计算3-1 静定结构的概念静定结构的概念所谓静定结构是指没有多余约束的几何不变体。从静定结构的运动学上:结构的自由度数 N = 结构的约束数 C能提供的静力平衡方程数目未知力 (元件力和支反力 )总数=从静定结构的静力学上:3-1 静定结构的概念静定结构的概念 由线性代数的知识可知:当
2、方程的数目等于未知量的数目时,未知量可以由这组方程全部求出,且解是惟一的。因此,对静定结构:在已知外力作用下,系统中的全部未知力由静力平衡方程惟一确定。换句话讲,满足静力平衡方程的解,就是静定结构的真实受力状态。3-2 静定桁架的内力计算静定桁架的内力计算 一、计算模型 (calculation model)(1)组成桁架的元件均为直杆;(2)各杆均用无摩擦的理想铰连接,杆的轴线通过铰心,称铰心为桁架的结点 ;(3)外力仅作用在结点上。桁架: truss, pin-jointed framework 由于铰只能传递线力,不能传递力矩,因而外力只能作用在杆两端结点上; 不计杆的自重,各杆只受到两
3、端结点上的作用力,且在此二力作用下处于平衡。这种在杆两端受到大小相等、方向相反、沿杆轴线的力作用的杆,力学上称为 “二力杆 ”。 桁架的内力就是指各杆的轴力。杆轴线桁架的分类:桁架的分类:1、根据维数分类、根据维数分类1.1 平面(二维)桁架平面(二维)桁架 ( plane truss) 所有组成桁架的杆件都在同一平面内所有组成桁架的杆件都在同一平面内 ,仅承受平面内的载荷。仅承受平面内的载荷。1.2 空间(三维)桁架空间(三维)桁架 ( space truss) 组成桁架的杆件不都在同一平面内。组成桁架的杆件不都在同一平面内。2、按外型分类、按外型分类平行弦桁架平行弦桁架三角形桁架三角形桁架抛物线桁架抛物线桁架梯形桁架梯形桁架简单桁架简单桁架simple truss复合桁架复合桁架combined truss复杂桁架复杂桁架Complicated truss3、按几何组成分类、按几何组成分类