能量法习题课
主要内容:
1、应变能 ?余能
???? 10 d? ?FWV应变能
余 能
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2、卡氏定理
卡氏第一定理
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卡氏第二定理
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卡氏第二定理的实用形式
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桁架结构
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梁与刚架结构
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3、用能量法解超静定系统
用能量法解超静定系统的步骤:
( 1)解除多余约束,基本静定系;
( 2)建立变形协调条件;
( 3)用能量原理建立物理关系,得补充
方程;
( 4)求解补充方程;
( 5)进行其他计算。
例 1 图示桁架,在节点 B承受载荷 F作用。试用卡
氏第二定理计算该节点的铅垂位移 ?B。各杆各截面
的拉压刚度均为 EA。
( 1)各杆的轴力和导数
FFF
FF
F
FF
NCDN A D
N B D
N B CN A B
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2
2
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解:
A
B C
D
F
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a
( 2)卡氏第二定理求位移
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F
F
EA
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NiiNi
B
例 2 用卡氏第二定理求 B点的挠度。 EI为常数。
A BC
F
l l
F
x2 x1
解:
( 1)弯矩方程及导数
2
2
1
1
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F
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x
F
M
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( 2)卡氏第二定理求挠度
EI
Fl
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例 3 用卡氏第二定理计算图示曲杆 B处支反力,
EI为常数。
F
R
A
B
F
R
A
B

解,( 1)选基本静定系
( 2)变形协调条件
0?? By
( 3)力和位移的关系
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R
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( 4)求解
?
FX 2?
例 4 作图示刚架的弯矩图,EI为常数。
l
l
F F
F
Xx1x2
解,( 1)选基本静定系统
( 2)变形协调条件
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( 3)力和位移的关系
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1
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Fl
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( 4)求解
7
6 FX ?
( 5)作弯矩图 4Fl/74Fl/7
3Fl/7 3Fl/7
练习题:作图示刚架的弯矩图,EI为常数。
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