彎矩正負(fù)號(hào)的規(guī)定

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1、彎矩正負(fù)號(hào)的規(guī)定默認(rèn)分類(lèi)2010-08-0617:34:13閱讀1017評(píng)論0字號(hào)：大中小訂閱初次用midas做懸澆橋，對(duì)掛籃的模擬需要用一個(gè)作用在節(jié)點(diǎn)的力+彎矩來(lái)模擬后支點(diǎn)掛籃兩支點(diǎn)對(duì)梁的作用（還是橋博直接輸支點(diǎn)力的那個(gè)方便直接，而且和實(shí)際情況一致），但彎矩的正負(fù)號(hào)卻讓我迷惑了，究竟對(duì)墩身兩側(cè)的彎矩是正還是負(fù)，越算越糊涂了，書(shū)到用時(shí)方恨少啊，還是查查書(shū)再對(duì)對(duì)midas的資料吧，目前的想法將本次計(jì)算的全過(guò)程寫(xiě)成詳細(xì)的東西發(fā)上來(lái)，強(qiáng)迫自己弄明白碰到的問(wèn)題。從網(wǎng)上找到的教程，這個(gè)說(shuō)的比較清楚明了，第6章桿件的內(nèi)力分析理論要點(diǎn)1、關(guān)

2、于內(nèi)力的概念與定義內(nèi)力的概念在外力作用下，彈性體由于變形，其內(nèi)部各點(diǎn)均會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，因而產(chǎn)生相互作用力，這種相互作用力稱(chēng)為內(nèi)力。因?yàn)?，彈性體發(fā)生變形之前，組成彈性體部分之間已經(jīng)存在相互作用的內(nèi)力，所以，由變形而引起的內(nèi)力，不同于彈性體固有的內(nèi)力，而是一種附加內(nèi)力，簡(jiǎn)稱(chēng)為內(nèi)力。如果組成彈性體的物質(zhì)在彈性體中的分布是均勻而且連續(xù)的，彈性體內(nèi)各部分的內(nèi)力組成連續(xù)分布的力系。假想地，用一個(gè)截面將彈性體從某一部位處截開(kāi)，分為兩部分，如圖6－1所示，則在截開(kāi)處的截面上，存在一個(gè)分布內(nèi)力系。由于整體平衡的要求，對(duì)于截開(kāi)的每一部分也必須是平

3、衡的。因此，作用在每一部分上的外力必須與截面上分布內(nèi)力相平衡，形成平衡力系。這表明，彈性體由變形引起的內(nèi)力不能是任意的。根據(jù)以上分析，不難看出，剛體靜力學(xué)依然是彈性靜力學(xué)的基礎(chǔ)，彈性靜力學(xué)與剛體靜力學(xué)相比，內(nèi)容要豐富得多，它除了仍然需要應(yīng)用力系的等效、簡(jiǎn)化、平衡等概念原理和方法外，還要將這些概念、原理和方法加以延伸，補(bǔ)充和完善。內(nèi)力主矢、內(nèi)力主矩與內(nèi)力分量無(wú)論桿件橫截面上的內(nèi)力分布如何復(fù)雜，總可以將其向該截面上的某一簡(jiǎn)化中心簡(jiǎn)化，得到一主矢和一主矩，二者分別稱(chēng)為內(nèi)力主矢和內(nèi)力主矩。圖6－2a中所示為以截面形心為簡(jiǎn)化中心的主矢F

4、R和主矩M。圖6－2桿件橫截面上的內(nèi)力與內(nèi)力分量工程計(jì)算中有意義的是主矢和主矩在確定的坐標(biāo)方向上的分量，稱(chēng)為內(nèi)力分量。圖6－2b中所示的FNx、FQy、FQz。和Mx、My、Mz分別為主矢和主矩在x、y、z軸方向上的分量。其中：FNx或FN稱(chēng)為軸力，它將使桿件產(chǎn)生軸向變形（伸長(zhǎng)或縮短）。FQy、FQz稱(chēng)為剪力，二者均將使桿件產(chǎn)生剪切變形。Mx稱(chēng)為扭矩，它將使桿件產(chǎn)生繞桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)變形。My、Mz稱(chēng)為彎矩，二者均使桿件產(chǎn)生彎曲變形。內(nèi)力分量的正負(fù)號(hào)規(guī)則為了保證桿件同一處左、右兩側(cè)截面上具有相同的正負(fù)號(hào)，不僅要考慮內(nèi)力分量的方向

5、，而且要看它作用在哪一側(cè)截面上。于是，上述內(nèi)力分量的正負(fù)號(hào)規(guī)則約定如下：圖6－3內(nèi)力分量的正負(fù)號(hào)規(guī)則軸力FNx或FN稱(chēng)為軸力--無(wú)論作用在哪一側(cè)截面上，使桿件受拉者為正；受壓者為負(fù)。剪力FQy或FQz--使桿件截開(kāi)部分產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)者為正；逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)者為負(fù)。彎矩My或Mz--作用在左側(cè)面上使截開(kāi)部分逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，或者作用在右側(cè)面上使截開(kāi)部分順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)者為正；反之為負(fù)。扭矩Mx--扭矩矢量方向與截面外法線(xiàn)方向一致者為正；反之為負(fù)。圖6－3所示為FN、FQ、Mz和Mx的正方向以下摘自網(wǎng)絡(luò)：MIDAS解平面桿系問(wèn)題需要

6、注意1.在處理混合節(jié)點(diǎn)時(shí)（節(jié)點(diǎn)周?chē)臈U件由剛結(jié)和鉸接混合的時(shí)候），原來(lái)是怎么樣的就按照怎么樣的來(lái)輸入，當(dāng)梁?jiǎn)卧闹g是鉸接點(diǎn)時(shí)，只要釋放一個(gè)桿件的端部彎矩約束即可，不要把節(jié)點(diǎn)相鄰的兩個(gè)桿件的彎矩約束都去掉，那樣會(huì)導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)的角位移奇異（singular）。2.剛域的設(shè)置不能滿(mǎn)梁，否則無(wú)法計(jì)算。3.剪力的方向參照單元坐標(biāo)系，按照彈性力學(xué)規(guī)定的來(lái)表示正方向。4.彎矩的正負(fù)號(hào)參照單元坐標(biāo)系，受拉側(cè)在坐標(biāo)軸下冊(cè)為正。5.軸力的正負(fù)號(hào)參照單元坐標(biāo)系，拉力為正，壓力為負(fù)。6.單元內(nèi)力、應(yīng)力等相關(guān)項(xiàng)是依照單元坐標(biāo)系表示的。要注意單元坐標(biāo)系的

7、方向。特別要注意從cad導(dǎo)入時(shí)經(jīng)過(guò)模型旋轉(zhuǎn)的情況，這時(shí)候單元坐標(biāo)系往往與全局坐標(biāo)系不平行。7.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系一般與全局坐標(biāo)系平行，斜方向的支座要注意約束方向，一般要旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系使得約束到位。8.節(jié)點(diǎn)強(qiáng)迫位移的方向是對(duì)應(yīng)于節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的。9.節(jié)點(diǎn)位移是參照節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系表示的。當(dāng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系又該回來(lái)的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移還是保持不變。用這種方法可以實(shí)現(xiàn)任意方向的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移輸入。也可以推廣到任意方向節(jié)點(diǎn)約束的施加。10.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，輸入的角度數(shù)值是與整體坐標(biāo)系的偏角，不是轉(zhuǎn)動(dòng)值。就是to的意思，不是by的意思。11.施加節(jié)點(diǎn)強(qiáng)迫位

8、移不一定要裝上邊界約束才可以。12.有時(shí)候程序會(huì)出現(xiàn)很多警告，都是有關(guān)節(jié)點(diǎn)位移不確定的警告，有些不影響最終內(nèi)力圖，有些會(huì)有嚴(yán)重后果。檢查一下彈性模量是不是輸錯(cuò)數(shù)量級(jí)了，數(shù)量級(jí)嚴(yán)重不對(duì)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)以上問(wèn)題。