力流法

科技工作者之家 2020-11-17

力流法是一种描述和分析力在构件中传递行为的结构设计方法。它把力的传递视如水的流动(力流),用力线表示力流的路径,力线的疏密代表力流密度,亦即应力的大小。

简介力流法是一种描述和分析力在构件中传递行为的结构设计方法。它把力的传递视如水的流动(力流),用力线表示力流的路径,力线的疏密代表力流密度,亦即应力的大小。

杨文彬认为力流有两个重要特性:

力流优先走较短路径(力流最短路径准则)。

力线总是封闭的。

陈贻伍认为力流法主要包括以下三点:

力在系统中的传递是透过各构件的接触面来传递,力流不会在某一构件中突然消失。

力在机械系统中所经过的路线,会走最短的路径(力流最短路径准则)。

力在机械系统的传递方向,是由被动件到主动件。

力流法在机械、土木、航空和力学领域已有大量研究。土木工程结构分析时,就有通过力流图来解析结构在建筑中的效用。在机械工程等领域也有广泛应用,已是结构设计学中的一个方法。1

力流最短路径准则力流最短路径准则是一个在机械设计、结构工程等领域广泛使用的结构设计准则,是力流法的原则之一。

力流是在一些工程学科常用的概念。在《机械结构设计准则及实例》一书中有这様的说明:“它把力的传递视如水的流动,用力线表示力流的路径。力线的疏密代表力流密度,亦即应力的大小。力流最重要的特性是:力流优先走较短的路径,更确切地说优先走刚度较大的路径。”。

力流在构件中经过的路径越短,累积变形就越小,从而构件刚度越高。力流路径越接近直线,力所引起的附加弯矩就越小,从而构件的强度越高。因此,为了提高构件的刚度和强度,应使力流路径尽量地短和直。力流走最短路径是力流的重要特性。1

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学

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