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通过利用结构力学原理(特别是应用卡斯提利亚诺定理),则能够用来分析位于简支梁承载中心处点荷载的挠度。该定理能够将荷载施加点处的位移与结构中应变能的偏导数联系起来。简支梁的中心有一个点载荷,并在支撑处具有对称的反作用力,每个反作用力都会承受一半的荷载。位于梁上任意一点处的弯矩均来自于这些反作用力,并根据与最近支撑之间的距离来进行计算的。

卡斯提利亚诺定理表明了,通过对梁上相对于荷载的应变能进行微分,便能够确定施加荷载处的挠度。应变能是根据梁上的弯矩来计算的,并在其长度上进行积分。对于梁来说,由弯曲所引起的应变能是根据弯矩表达式的平方计算得出的,并将其沿梁上长度的一半来进行积分。

Equation 1

由于梁是对称的,因此将得出的值进行加倍来对整个梁进行分析,并计算位于梁中心的挠度。它取决于荷载的大小、梁长度的立方,并且与梁横截面上的惯性矩和弹性模量的乘积成反比。

Equation 2

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Castigliano s TheoremDeflectionSimply Supported BeamCentral Point LoadStructural MechanicsStrain EnergyBending MomentSymmetric Reaction ForcesLoad Application PointMoment Of InertiaElastic ModulusCross sectionProblem Solving

来自章节 27:

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