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静态分析的工程力学机械静态分析

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-07-07

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  工程分析的问题可以依其解答是否随时间而变而区分成两大类别:其反应与时间无关的静态分析(static analysis,或称为稳态分析,steady-state analysis)及其反应随时间而变的动态分析(dynamic analysis)。对于结构分析而言,动态分析又可分成及暂态分析(transient analysis)、模态分析(modal analysis)、和谐响应分析(harmonic response analysis)三种(事实上还有其它类别的动态分析,但较少用到)。

  较完整的力平衡方程式可以表述为:等号的右边代表作用在结构上的外力,这个外力 {F} 和等号的左边的三个力形成平衡的关系:惯性力(inertia force)、阻尼力(damping force)、及弹性力(elastic force)。惯性力是质量乘上加速度 。阻尼力是结构物因为所有外部的摩擦(譬如结构与空气间)或内部的摩擦(结构材料内部本身)所引起的阻力。阻尼力通常被简化成与速度成正比,而正比系数 C 称为阻尼系数。弹性力等于弹性系数乘以位移。

  通常在变形速度和加速度均很小时,可以忽略惯性力和阻尼力项,公式简化成为静力平衡方程式。工程上所说的静态分析就是在静力平衡方程式指导下进行的理论计算或者借助工程仿真软件进行的仿真计算。对于实际工程系统和机械结构,往往模型复杂,靠理论计算很难解决问题,现有应用最广的方法是借助有限元理论和有限元软件进行建模和计算。

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