力流最短路径准则

✍ dations ◷ 2025-12-01 05:28:00 #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

  • 描述逻辑描述逻辑(description logic)是一种用于知识表示的逻辑语言和以其为对象的推理方法,主要用于描述概念分类及其概念之间的关系。描述逻辑方法多数被用到涉及知识分类的应用领域,
  • 大学本科本科教育是高等教育的一种类型,一般由高等学校(即大学)开展。本科生成绩合格并被准予毕业后,可获得学士学位。相比起研究生,本科是否被优秀的本科教育录取是判断学生素质是否优秀
  • 罕布什尔学院汉普郡学院(Hampshire College)是一间位于美国马萨诸塞州阿默斯特的私立文理学院。它是五学院联盟成员。汉普郡学院的理念是1958年阿默斯特学院,曼荷莲学院、马萨诸塞大学阿默
  • 螺纹规螺纹规,也称为螺距规、螺纹距规,是用来测量螺丝间距的检定工具。螺距(公制)或 PITCH(英制)。螺距规是用来作为参考工具确定一个线程在球场上是一个螺丝或在螺纹孔。综合检验并能在
  • 周围动脉阻塞性疾病周边动脉疾病(Peripheral artery disease, PAD),可以称为周边血管疾病(Peripheral vascular disease, PVD)、周边动脉阻塞性疾病(Peripheral artery occlusive disease, PAOD),或是
  • 感觉器官感官(sense)是泛指能接受外界刺激的特化器官与分布在部分身体上的感官神经(Sensory nerve),其运作依全有全无律,是生物体得到外界资讯的通道。就人类而言其包括眼睛的视觉、耳朵的
  • 半性恋灰色性向(英语:grey-sexuality)是介于有性向和无性向之间的一种性取向,The Frisky将其定义为:“介于有性向与无性向之间,一种可以喜欢男性也可以喜欢女性的性取向”。被认为是灰色
  • 清乡清乡是指政府派遣军队去清查任何可藏匿之处所,并针对可疑人士实行拘捕,必要时可立即处决。清乡通常是国家或占领地之内有出现危及政府的统治,又或者因治安不良而使国家动荡不安
  • 鹅喉羚鹅喉羚,又名羚羊,黄羊,或长尾黄羊,是一种典型的荒漠、半荒漠动物。鹅喉羚是中等体型的动物,体长约1~1.2米,肩高70多厘米,尾长15~18厘米;成羊体重约20--40公斤;颈细长,尾短,四肢细长有力。
  • 三山五园三山五园是指北京西北部的皇家园林群的统称。这些园林兴建于清康熙时期,兴盛于乾隆时期,大多在1860年第二次鸦片战争中被焚毁。有关三山五园的具体所指,目前比较通行的说法是,三