拉压杆件轴力图的矢量画法
2015-01-21谭志银杨思国
滁州职业技术学院学报 2015年1期
关键词:方向
谭志银,杨思国
(滁州职业技术学院机电系,安徽 滁州239000)
引言
高职高专类的培养目标侧重于培养技术应用能力,而学生的分析计算能力通常较弱,一般很难达到推导和应用《工程力学》一系列公式的要求。这一矛盾,造成了高职高专相关专业开设的《工程力学》课程,普遍难教、难学。而“简化计算分析过程,则重于解决典型实际工程问题”的教学思路,有利于缓解这一矛盾。本文将遵循这一思路,对“拉压与压缩”章节中关于绘制拉压杆件轴力图方法,重新进行整理与分析,以研究出了计算少、效率高的方法,本文称之为“矢量画法”。
轴力图是描述拉压杆件的各横截面所受轴力大小和方向的图线,是计算拉压杆件应力,判断杆件强度的依据。本文首先总结其一般画法,在此基础上提出另一种快速画法,并结合实例详细介绍该画法的具体绘制轴力图的过程。
一、截面法的优缺点
现有教材大多采用截面法,即分别列式依次计算出各段截面轴力,然后根据各段内力的大小和方向,再进行轴力图的绘制。
截面法虽具有很强的理论依据,适用范围广。但截面法求各截面内力时,有以下缺点:
(一)计算量大。需根据外力作用点个数,将构件分段,逐段列平衡方程,才能求解出每段内力。外力数量越多,平衡方程数量也越多,计算量就越大,计算效率就越低下。
(二)判断内力的实际正负号较为麻烦。判断每段截面内力的正负号方法,一般为先假设该段内力为正,再由所列的平衡方程求解出的内力的正负号,判断出内力的实际正负号。……
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