力流最短路径准则

✍ dations ◷ 2025-04-03 11:41:05 #机械设计,结构工程

力流最短路径准则是一个在机械设计、结构工程等领域广泛使用的结构设计准则,是力流法的原则之一。

力流是在一些工程学科常用的概念。在《机械结构设计准则及实例》一书中有这様的说明:“它把力的传递视如水的流动,用力线表示力流的路径。力线的疏密代表力流密度,亦即应力的大小。力流最重要的特性是:力流优先走较短的路径,更确切地说优先走刚度较大的路径。”。

力流在构件中经过的路径越短,累积变形就越小,从而构件刚度越高。力流路径越接近直线,力所引起的附加弯矩就越小,从而构件的强度越高。因此,为了提高构件的刚度和强度,应使力流路径尽量地短和直。力流走最短路径是力流的重要特性。

1898年德国的恩斯特·古斯塔夫·基尔施(英语:Ernst Gustav Kirsch]]])首先得出了单向拉伸开孔平板的力流(应力)分布的解析解。说明在此条件下,力流会优先走较短路径。设平板中心的圆孔的半径为单位长度1。在垂直方向拉伸开孔平板时,被圆孔挡道而不得不改道的那部分力流q1(应力增量)在剩余的流道里不是均匀分布,而是高度集中在孔边附近。其在流道最窄截面上的分布规律是:

q 1 = q 1 r 2 + 3 r 4 2 ( r >= 1 ) {\displaystyle q1=q*{\frac {{\frac {1}{r^{2}}}+{\frac {3}{r^{4}}}}{2}}(r>=1)}

其中

改道的那部分力流q1(应力增量)值按离孔心距离的平方的规律在迅速衰减(忽略高阶项)。

相关

  • ISO 639-1ISO 639-1是国际标准化组织ISO 639语言代码标准的第一部分。它含有 184 个两字母的编码,用来标示世界上主要的语言。这些代码在很多地方都被用作语言的简写,例如:ISO 639-1在 2
  • 变形监测变形监测是指使用专门的仪器和利用一定的方法对变形体在外力作用下形状或体积的变化进行系统性的观测的一种测量工作。变形监测得到的观测值是作变行分析、预见性维护等的主
  • 贾比尔阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬(阿拉伯语:جابر بن حيان‎,721年-815年),波斯炼金术士、药剂师、哲学家、天文学家、占星家、物理学家、地理学家、医生和工程师,被称为“
  • 闰秒闰秒是在协调世界时(UTC)中增加或减少一秒,使它与平太阳时贴近所做调整。UTC,是透过广播作为民用时的官方时间基础,它使用非常精确的原子钟来维护。要保持UTC与平太阳时的一致性,
  • 元宵元宵是一种中国传统节令食品,通常由糯米制成的,包有馅料,甜的如芝麻、红豆、花生等,咸的有鲜肉等。北方人依照习俗通常在农历正月十五元宵节和新年烹制食用,吃元宵象征家庭像月圆
  • 什雷斯塔什雷斯塔,是尼泊尔尼瓦尔人的种姓,也是一个姓氏,解作优秀和贵族。在尼泊尔统一前,他们是马拉王朝宫廷的行政人员,现在多数从事商业和专业行业、金融业,是尼泊尔一个高地位种姓。他
  • 内乌肯内乌肯省(Neuquén)为南美国家阿根廷二十三省之一,位于阿根廷西部(如右图之15位置),该省首府为内乌肯(Neuquén)。1自治市
  • 吴中立吴中立(1950年-),花莲县人,曾任行政院新闻局国内新闻处处长、行政院新闻局代理局长(1996/06/01 ~ 1996/06/10)、行政院文化建设委员会副主任委员。
  • 氯酸铁氯酸铁是一种无机化合物,化学式为Fe(ClO3)3。它可由氯酸铵水溶液和氢氧化铁的反应制得。氯酸铁易溶于水,形成红黄色溶液。其碱式盐难溶于水。
  • 哈罗德·斯科特·麦克唐纳·考克斯特哈罗德·斯科特·麦克唐纳·考克斯特(英语:Harold Scott MacDonald "Donald" Coxeter,1907年2月9日-2003年3月31日,英语发音.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","D