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飞机结构力学——电子教学教案第二章结构的几何组成分析
ConstructionAnalysisofStructures
第一讲一、结构的几何特性
对某一给定的受力系统，能否承受和传递外载荷，取决于该系统中元件之间的连接关系即系统的几何组成。受力系统的几何特性是指系统各元件之间不应发生相对的刚体位移以保证系统原来的几何形状。第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析2.2约束(C)
(constraint)1个单铰=2个约束两刚片用两链杆连接1连接m个刚片的复铰=(m-1)个单铰A每个自由单铰
有多少个
自由度呢？每个自由刚片
有多少个
自由度呢？每个单铰
起多少个
约束呢？每个单链杆
起多少个
约束呢？每个单刚结点
起多少个
约束呢？连接m个刚片
的复铰
起多少个
约束呢？AA支座所起约束数：第二章结构的几何组成分析第二章结构的几何组成分析桁架系统：完全由两端铰结的杆件所组
成的系统。f=b－2n＋3刚架：由铰结或刚结的杆件组成的系统。f=3n1+2n2+3－3b例1：计算图示体系的多余约束例2：计算图示体系的多余约束例2：另一种解法f=0,体系
是否一定
几何不变呢？除去约束后，体系的自由度将增加，这类约束称为必要约束。除去约束后，体系的自由度并不改变，这类约束称为多余约束。例3：计算图示体系的多余约束。f=13－2×6=1>0f=13－2×6=1>0例5：计算图示体系的f例6：计算图示体系的f两刚片在连接时缺少足够的约束。
几何瞬时可变例7：计算图示刚架体系的f例8：计算图示混合体系的f例9：计算图示混合体系的ff<0,缺少足够约束，系统几何可变。

f=0,具备几何不变系统所必需的最少
约束数。

f>0，系统具有多余约束。f≥0是保证系统几何不变的必要条件,但不是充分条件。
因此，对f≥0的系统，还需要进一步分析系统的组成规则，看其元件或约束安排是否合理，即检查有无几何可变或几何瞬变部分。本次作业