结构力学第1章.ppt

本科生课程结构力学,吴志刚,北京航空航天大学 航空科学与工程学院2009年2月,2/45,主要内容,什么是结构结构与载荷的分类结构力学的分支课程内容主要框架,3/45,1.1 什么是结构,结构的概念承受和传递外载荷的构件的集合结构的应用广泛应用于建筑、桥梁、航空航天、船舶、机械制造、以及日常生活、生物等方面。,4/45,1.1 什么是结构,远古人的穴居陋室,5/45,1.1 什么是结构,建筑,6/45,1.1 什么是结构,中国古代建筑,7/45,1.1 什么是结构,西班牙圣家族教堂,8/45,1.1 什么是结构,鸟巢,9/45,1.1 什么是结构,桥梁,10/45,1.1 什么是结构,中央电视台新大楼,11/45,1.1 什么是结构,飞机,12/45,1.1 什么是结构,飞机,13/45,1.1 什么是结构,飞机,14/45,1.1 什么是结构,航天飞机,15/45,1.1 什么是结构,大型空间站,16/45,1.1 什么是结构,船舶,17/45,1.1 什么是结构,民用工程,18/45,1.1 什么是结构,自行车,19/45,1.1 什么是结构,动物骨骼,20/45,1.2 结构的分类,按照几何尺寸特征可分为三类杆系结构薄壁结构实体结构,21/45,1.2 结构的分类,杆系结构,索,22/45,1.2 结构的分类,杆系结构,桁架,23/45,1.2 结构的分类,杆系结构,刚架,24/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,板,25/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,壳,26/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,壳,27/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,板壳,28/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,加筋薄壁,29/45,1.2 结构的分类,薄壁结构,膜,30/45,1.2 结构的分类,实体结构,实体,31/45,1.2 结构的分类,实体结构,实体,32/45,1.2 结构的分类,思考题 试指出以下结构属于哪种类型？高压输电线塔架高压气瓶自行车车架北航唯实大厦协和飞机前起落架台式计算机机箱,33/45,1.3 载荷的类型,重力房屋中的梁、柱承受屋顶的重量简易棚顶的积水或积雪桥梁结构承受自身的重量流体压力屋顶受到吸力飞机机翼受到的载荷水管受到内流的压力,34/45,1.3 载荷的类型,惯性力卫星太阳帆板的振动旋转机械运动时的动载荷工作载荷龙门吊工作受到的载荷自行车货架载物热载荷高超声速飞行器的气动加热效应,35/45,1.4 结构的失效,失效(Failure)结构无法承受所受的载荷而失去效用。常见的失效形式静态断裂屈曲失稳疲劳断裂,36/45,1.4 结构的失效,静态断裂,37/45,1.4 结构的失效,静态断裂,38/45,1.4 结构的失效,屈曲失稳,39/45,1.4 结构的失效,疲劳断裂,40/45,1.5 结构力学,结构力学是一门研究结构在外载荷作用下变形、受力和传力规律的科学。结构力学的任务分析结构的受力传力特性检验结构的安全性设计安全合理的结构,41/45,1.5 结构力学,结构力学分支杆系结构力学薄壁结构力学结构稳定性结构动力学计算结构力学,42/45,1.5 结构力学,学习重点建模：把实际结构转化为计算模型分析：基本理论、规律和分析方法设计：不同型式及设计参数的影响基本假设小变形线弹性,43/45,1.6 课程内容主要框架,杆系结构的计算桁架与刚架的概念结构的几何不变性和静不定度静定结构的静力学分析静不定结构的静力学分析桁架结构的位移法杆系结构有限元方法,44/45,1.6 课程内容主要框架,加筋薄壁结构的工程梁理论加筋薄壁结构的基本概念加筋薄壁结构的正应力计算开剖面的剪流与剪心计算单闭室的剪流与剪心计算多闭室的剪流与剪心计算,45/45,1.6 课程内容主要框架,杆板组合型加筋薄壁结构的计算板杆组合型加筋薄壁结构概念板和杆的相互作用分析受剪板式薄壁结构计算模型,