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Chap13 能量法

概述

\[V_{\varepsilon}=W=\frac{1}{2}F\delta\]

杆件应变能的计算

轴向拉伸或压缩

\[V_\varepsilon=W=\frac{1}{2}F\Delta l\]

整个杆件的应变能

\[V_{\varepsilon}=\int_l \frac{F_N^2(x)dx}{2EA}\]

应变能密度

\[v_\varepsilon=\frac{\sigma^2}{2E}=\frac{1}{2}\sigma \varepsilon\]

纯剪切

\[\varepsilon=\frac{\tau^2}{2G}=\frac{1}{2}\tau \gamma\]

扭转

\[V_\epsilon=\int_l \frac{T^2(x)dx}{2GI_p}\]

弯曲

\[V_\varepsilon=\int_l \frac{M^2(x)dx}{2EI}\]

应变能的普遍表达式

互等定理

第一组力在第二组力引起位移上所做的功,等于第二组力在第一组力引起位移上所做的功

卡氏定理

卡氏第二定理:应变能对任一载荷的偏导数,等于载荷作用点沿 \(F_i\) 方向的位移 \(\delta_i\)

轴向拉压

\[\delta_i =\frac{}{}=\int\]

虚功原理

单位载荷法 莫尔积分

\[\Delta=\int_l \frac{M(x)\bar{M}(x)dx}{EI}\]
\[\Delta = \sum_{i=1}^{n} \frac{F_{Ni}\bar{F}_{Ni}l_i}{EA_i}\]
\[\Delta=\int_l \frac{T(x)\bar{T}(x)dx}{GI_p}\]

计算莫尔积分的图乘法

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