波塞冬的信徒 发表于 2024-11-23 16:29:49

船舶结构力学(一)

最近光顾着吹牛了,写一个系列。


按照表达的黄金圈法则,先说为什么,why。

这就是个卡车车架,平面外受载荷,假如直接甩给软件,那没话说。
初步计算,与弹性力学关系不大,材料力学对单个构件能处理,干不了这活计。
我就直接说,这类似于船舶的板架结构,统一 一下,长的纵向的,取名纵桁,横的短的,取名横梁。

横梁搭载在纵桁上,视为刚接;
因为纵桁有挠度,所以梁端支座有竖向位移;
因为梁端有弯矩转角,所以纵桁有扭矩扭角,开口构件受扭。
纵桁的支撑,也不全是水平工况,前左后右磕石头上,前右后左再陷坑里,整体受扭,纵桁支座有竖向位移,纵桁就是弹性支座支撑。

土建的结构力学,比如同济朱慈勉的书,超静定讲的很详实,但弹性支座(支座有竖向位移),弹性固定端(支座有转角),弹性地基这三种边界条件,没怎么细讲;
梁受扭,估计是偏弹性力学,压根没提;
而且力法基础是能量法,给单位荷载,画弯矩图,图乘,然后列变形协调方程式,非常吃力。

多说一嘴,飞行器的结构力学,看了一眼,还增加了杆板的内容。
随便给板子加加强筋,弯曲变形计算还好,筋考虑板带,板就是区格划分,算应力,挠度,再考虑稳定性,不难处理;
非受弯工况,除了飞行器,没发现其它教材说过。

说外圈,主要说How,what不说,遇上就遇上,遇上想不起来或者干脆遇不上就算球。

欲练神功,必先自宫,先给材料力学,土建结构力学学的那套鬼东西,都扔了。
PPT地址:https://www.doc88.com/p-93073664306769.html

梁对象,分为悬臂,单跨简支,多跨连续;
梁问题,分为弯曲变形,稳定性;
梁边界,铰支,刚支,弹性支座,弹性固定;

悬臂不扯,说最简单的单跨简支。

这个通用挠曲线方程,取最一般工况,对各种任意荷载都考虑,那个“||”符号,没啥特殊的,就是奇异函数。
说是布勃诺夫发明的,听名字,应该是个毛子,这个喜欢数学,积分啥的。
话说,图乘也是毛子发明的,就是为了规避微积分。
举例,||a[]=(x>=a)*[],[]内为函数表达式,当x>=a时代入[]计算,相当于逻辑运算条件(x>=a)为真(=1)才计算。

对于每一个荷载,包含大小,正负,作用位置三个要素,(P,a),(m,b),,按找规则输出对应的N0,M0,然后求导,求导,再求导,根据边界条件确定各种参数,曲线方程就定了。

迷糊的地方,不在于各种计算,而在于m的正负符号判断。
因为通式用的是左端边界条件计算的参数M0,同时一并考虑弯矩m,所以m的符号按左端规则确定,就是逆时针为正。

费劲确定曲线方程,而最大挠度基本不提,是因为那是数学问题,求极值,不一定在什么地方取最大值;
而想要确定任一点位置的挠度,代入方程计算最方便。
举例说,横梁搭在纵桁上,不一定搭在什么位置,用能量法(单位载荷法,图乘)计算挠度的话,每换个位置就得算一次,能累死。

对于一下材料力学。
静定问题,先列平衡方程,解支座反力,然后写弯矩方程,是挠度二次导数,然后积分,是转角方程,再积分是挠曲线方程,边界条件,求解。

有啥不一样?材料力学的叠加法没有讲细致。
P, m,q(x),三类荷载,可以根据最一般工况,单独总结规律,然后再处理,叠加,普适,相较每次都列平衡方程,效率高,不容易出错。

按PMP的理论,这叫“过程资产”,同样攻坚,别人用枪,你用迫击炮,当然有优势。
后面,力法的化单跨简支,三弯矩,五弯矩,叠加得更凶,比土建的结构力学效率高。

本篇,完。

wf2725864 发表于 2024-11-23 16:54:47

结构力学没怎么看过,都是杆系,板壳结构太难了
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