力流最短路径准则

✍ dations ◷ 2025-12-03 03:16:32 #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

  • 非典型抑郁障碍非典型忧郁症(Atypical Depression)属于慢性忧郁症(轻郁症)与忧郁症的亚型。非典型忧郁症患者与抑郁型忧郁(Melancholic depression)患者不同,前者能体验正面事物带来的心情改善,而
  • 2010年墨西哥湾漏油事件坐标:28°44′17.30″N 88°21′57.40″W / 28.7381389°N 88.3659444°W / 28.7381389; -88.3659444墨西哥湾漏油事件,又称英国石油漏油事故或深水地平线漏油事件,是2010年4月
  • 瓦兹省瓦兹省(法语:Oise)是法国上法兰西大区大区所辖的省份。该省编号为60。得名于瓦兹河。法国大革命时,1790年3月4日由旧省份法兰西岛和皮卡第中的各一部分组成。5个海外省及大区
  • 拉贾斯坦拉贾斯坦邦(印地语:राजस्थान,拉丁字母转写:Rajasthan)位于印度西部,与巴基斯坦相接壤,是印度境内的一个邦。该邦官方语言是拉贾斯坦语而除此之外包括信德语、古吉拉特语和
  • 汉书《汉书》,又名《前汉书》,中国古代历史著作。东汉班固所著,是中国第一部纪传体断代史。沿用《史记》的体例而略有变更,改“书”为“志”,改“列传”为“传”,改“本纪”为“纪”,无
  • 电台节目主持人主持人是负责场所或节目、仪式等各式项目的主持者,为掌控事项进度及气氛的幕前负责人。
  • 沃伦杯沃伦杯(Warren Cup)是古罗马时期的银质饮水杯,水杯的浮雕纹饰描绘了两个男性之间的同性性行为。在1999年,由大英博物馆购得并收藏至今。沃伦杯的年代通常定位在儒略-克劳狄王朝,
  • 周口师范学院周口师范学院,是一所位于中国河南省周口市的省属师范类本科大学。学院以师范类专业为主、其他学系为辅的一所发展建设中的院校,学校的汉语言文学系和美术系等专业在社会上有良
  • 无限阶三角形镶嵌在几何学中,无限阶三角形镶嵌是一种位于双曲平面仿紧空间镶嵌图形,由正三角形组成,在施莱夫利符号中用{3,∞}来表示,考克斯特-迪肯符号(英语:Coxeter-Dynkin diagram)中以表示。每
  • 热力学状态热力学状态(英语:Thermodynamic state)是指一组描述热力学系统的状态。个别的参数一般会称为状态变数、状态参数或是热力学变数。只要一热力学系统中有足够多的已知状态,其他的