什么叫对称结构?为什么利用对称性可以使计算得到简化?

什么叫对称结构?为什么利用对称性可以使计算得到简化?,第1张

自然界普遍存在着对称,从宏观到微观世界都存在着对称性,利用对称性概念及有关原理和方法去解决我们遇到的问题,可以使我们对自然现象及其运动发展规律的认识更加深入。

在分子中,原子固定在其平衡位置上,其空间排列是个对称的图像,利用对称性原理探讨分子的结构和性质,是人们认识分子的重要途径,是了解分子结构和性质的重要方法。分子对称性是联系分子结构和分子性质的重要桥梁之一。

对称性概念和有关原理对化学十分重要:

(1)它能简明地表达分子的构型。例如Ni(CN)42-离于具有D4h点群的对称性

(2)可简化分子构型的测定二作。将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、x射线晶体学等测定分子和晶体结构时,许多计算可以简化,图像更为明确。

(3)帮助正确地了解分子的性质。分子的性质由分子的结构决定,分子的许多性质直接与分子的对称性有关,正确地分析分子的对称性,能帮助我们正确地理解分子的性质。

(4)指导化学合成工作。反映分子中电子运动状态的分子轨道,具有特定的对称性,化学键的改组和形成,常需要考虑对称性匹配的因素,许多化合物及生物活性物质,其性质与分子的绝对构型有关,合成具有一定生物活性的化合物,需要考虑对称性因素。

沿着对角线取,加的是力偶,则是反对称结构,将对角线的两个端点简化为铰接,对角线一端就是你所说的“最上边和左侧边”的交点(我要是没有理解错就是这个结构),注意简化为铰接后力偶不是作用在交接上,而是杆端上,因为铰接不会有弯矩的;对角线另外一端就是正方形的一个端点,自己好好分析,不是很难的

如果结构的几何形状、支承情况、构件刚度及截面尺寸均关于某一坐标轴对称,这种结构称为对称结构。

作用在对称结构上的荷载,如果在对称轴的两边大小相等,绕对称轴对折后其作用点和作用线均重合且指向相同,这种荷载称为正对称荷载(简称对称荷载)。

由此可见,对称结构作用既包含正对称荷载作用,也包括反对称荷载作用。

对称结构:如果结构的几何形状、支承情况、构件刚度及截面尺寸均关于某一坐标轴对称,这种结构称为对称结构。

对称的定义:对称,指物体或图形在某种变换条件下,其相同部分间有规律重复的现象,亦即在一定变换条件下的不变现象。

对称结构的特点:对称结构是几何形状、支座、刚度都对称。

这是双对称,取1/4刚架计算就可以,用位移法求解只有一个未知量。1/4刚架是B点固定、AD中间点是滑动支座。

由对称性看出中间梁BE内弯矩为0,然后可以把刚架简化为1/4结构,两端为滑动支座,以AB所在简化模型为例,AD中点作用有可左右滑动的支座,B点上下滑动支座。然后引入BE梁,即在B点还有弹簧支座,弹簧刚度系数为BE梁半长的刚度。再解这个一次超静定结构求得M图即可。

绘制

根据单跨梁弯矩图的特征和规律,首先绘制附属部分的弯矩图,然后再向基本部分延伸。按照多跨静定梁的传力特点,附属部分与基本部分的连接处所受的集中力只对基本部分有作用。

按照静定结构的组成规律,利用叠加原理能够比较便捷地绘制结构弯矩图。遇到三铰刚架时以假想的直杆代替折杆视为链杆支座,此时可将结构的某一部分认定为虚拟的单跨梁,该虚拟单跨梁的某一部分具有与原结构完全相同的受力特点和变形特点,由此可以迅速地绘出结构的弯矩图。

-弯矩图

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