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25.2 : 弹性曲线方程

平面曲线曲率的概念在结构工程中是至关重要的,它定义了梁在荷载下的弯曲程度。该曲率是使用曲线的一阶导数和二阶导数来进行确定的。

假设有一个自由端具有点载荷的悬臂梁(例如跳水板)。在分析小坡度梁的挠度时,梁的弹性曲线的形状将会成为关键。该分析的控制方程涉及到弯矩和梁的弯曲刚度,它是梁横截面中弹性模量和惯性矩的乘积。

Equation 1

对于横截面保持恒定的棱柱梁,可以对其进行简化分析,使得其弯曲刚度在沿梁的长度方向保持恒定。对控制方程进行积分,便可以计算出在任意点处曲线与的切线所形成的角度,对其进行进一步积分后即可得出梁在该点处所发生的偏转。

Equation 2

梁在支撑处的边界条件对于完成这些计算是至关重要的。支撑梁、悬挑梁和悬臂梁是常见梁的类型,每种类型都有着不同的边界条件。例如,悬臂梁支撑点处的挠度和斜度为零,这对于计算挠度方程的常数是至关重要的。

准确预测梁的挠度对于确保结构的安全和功能是不可或缺的。过大的偏转可能会导致结构出现故障或适用性问题,因此了解梁在荷载作用下的状态是至关重要的。

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CurvatureElastic CurveCantilever BeamBeam DeflectionBending MomentFlexural RigidityModulus Of ElasticityMoment Of InertiaBoundary ConditionsStructural SafetyDeflection EquationsStructural Engineering

来自章节 25:

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