对称结构组合变形的应变电测实验与数值分析开题报告

1. 研究目的与意义

对称一词含有均衡、协调之意，因此对称的事物总能给人以一种独特的美感。对称的艺术，从古至今都被中外建筑大师们所尊崇，中国古代的传统建筑中就已经有许多对称性的应用，其中最著名的便是北京故宫。而在现代建筑设计中，对称性更是为当下日益复杂的工程分析提供了极大的便利。

在工程实际问题中，很多结构或其构件都存在对称性。所谓对称结构就是指结构或构件的几何形状、支承情况、构件刚度、截面尺寸以及材料性质均关于某一坐标轴对称。我们对这些结构或构件进行受力分析时，一般是将它们简化成杆系模型，由于结构力学主要研究的内容就是结构的杆系模型，所以结构力学分析计算时运用对称性可以解决许多问题。对称性在求解结构内力时的运用：当结构承受正对称荷载时，其对称内力（弯矩和轴力）和发生的位移也是正对称的，反对称内力（剪力）则是反对称的；当结构受到反对称荷载作用时，上述情况与之相反。所以，我们只需取半边结构进行分析即可得到整个对称结构的内力情况，这对解题提供了相当大的便利。1995年，田克琦阐述了工程结构计算当中对称性的利用，并提出了一些值得继续研究的对称性问题，例如在空间问题中如何利用结构的对称性。对称性在结构计算中的运用是极为广泛的，在实际的工程设计当中，我们需要充分利用对称性的计算方法，简化结构计算，从而准确高效地完成设计任务，达到事半功倍的效果。

与此同时，在实际工程中，构件在荷载作用下往往发生两种或两种以上的基本变形。若几种变形所对应的应力（或变形）属于同一数量级，则构件的变形称为组合变形。例如斜弯曲，是相互垂直的两个平面弯曲的组合；轴向拉伸（压缩）与弯曲的组合；以及扭转和弯曲的组合等等。1988年，崔甫，朴永洙，刘树桐研究了拉弯矫直的变形规律和内力与外力的关系，进一步完善了矫直理论。对于发生组合变形的结构构件，如果构件的线弹性变化或变形较小，计算时可以直接按构件的原始形状与尺寸计算。因此可以先将荷载简化为符合基本变形外力作用条件的外力体系，分别计算构件在基本的变形下的内力，应力或应变。随后， 再利用叠加原理，将各种基本的变形的组合情况进行综合的考虑，从而可以确定构件的危险截面、危险点的位置以及危险点处受到的应力大小，以此作为强度计算的依据。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：

1.综述组合变形的研究与计算方法；

2.综述电测等力学实验方法的历史与现状；

3. 研究的方法与步骤

1.收集资料，了解对称结构组合变形理论的研究方法

2.总结出构件组合变形时的主要力学参数

3.利用弹性力学基本理论进行分析解出理论解

4. 参考文献

[1] 邵明,唐建,吴晓东,王丹.对称性在传统建筑形态中的应用研究[j].建筑与化,2015(10):184-185

[2] 艾伟光,曹哲贤.浅谈“对称性”在结构力学上的应用[j].房地产导刊, 2015(16):388

[3] 龙驭球,包世华,袁驷.结构力学[m].北京:高等教育出版社,2012

5. 计划与进度安排

毕业论文时间：第2～17周共16周。

[1] 3月19日 -3月25日 文献检索，提交开题报告