2) funicular curve
索状曲线,垂曲线,悬链线
3) cable-line theory
索线理论
4) thread theory
线索理论
5) theory of compound arch and overhead cable
组合拱-悬索理论
6) catenary theory
悬垂线理论
1.
This paper considers the towline as "flexible suspended cable with rigidization" model, and applies catenary theory to analyzing the stress of the towline and to performing the simulation calculation.
将拖缆视为"刚化柔性悬索",应用悬索理论中的悬垂线理论对拖缆的受力进行了分析和仿真计算。
补充资料:悬索
在两个悬挂点之间承受载荷的缆索。悬索中各点只能承受张力,且各点的张力都是沿该点悬索的切线方向。悬索桥的主索和输电线等都是悬索。
由于悬索的优点是其中各点只承受张力而无弯矩,受力分析比较简单,因而设计简便可靠且能充分发挥钢材性能,以达到节省材料、减轻重量的经济效果。索系悬挂结构在现代已较广泛地被采用于某些大跨度的建筑结构中。例如悬索桥,其主索AB的两悬挂点A、B等高,桥面所承受的载荷通过均布的各吊索传到主索上(图1)。A、B之间的水平距离l称为跨度。设每单位水平长度上所受载荷的大小为q,并取坐标系Oxy如图1所示。略去悬索和吊索的自重,在悬索中任取在x轴上投影长为Δx的一微段CD,该段悬索在张力Ti、Ti+1和铅垂载荷qΔx作用下平衡(图2), 因而满足下述平衡方程:
依次类推,可知悬索张力在各点的水平分量都为H,故有:
或
。
(3)由此可得悬索的挠曲形状为一抛物线,其方程式为:
。悬索中任意一点的张力 。悬索在最低点O处的张力最小,Tx=0=H;在悬挂点处的张力最大
。悬索最低点与悬挂点之间的铅垂距离叫垂度,其值
。
载荷沿索长均匀分布的悬索,如输电线AB,其单位索长上的载荷为q。在悬索中任取一长为Δs的微段CD,作用在Δs上的铅垂载荷为qΔs,则平衡方程(1)变为:
。
(4)
水平方向平衡方程与(2)相同。 故这种悬索的微分方程为:
(5)因,故dT=qdy。悬索中任一点的张力为:
T=qy+H,式中y为该点的纵坐标。可见,两悬挂点处张力最大。如选取坐标系的原点在悬索的最低点,则(5)之解为:
,
(6)式中是一常数;H是悬索在最低点O处的张力。其挠曲线形状称为悬链线。将式(6)右边展开成级数,有:
(7)如取上式右边第一项作为近似值,则,为一抛物线。许多国家采用"抛物线"作悬索计算理论。当中央挠度系数n=f0/l0(图 3)增大到0.08以后,这理论的误差显著增大。20世纪60年代,由于大跨距单跨索道、悬挂式屋盖结构以及大跨度的桥梁等悬索工程设计的需要,中国学者自(7)截取二项作为二次近似理论。悬索曲线为四次代数方程:
。这样修改的悬索计算理论同现有的"抛物线"理论比较,能扩大计算范围两倍左右。
参考书目
单圣涤、李飞云、陈洁余、朱祖楞著:《悬索曲线理论及其应用》,湖南科学技术出版社,长沙,1983。
由于悬索的优点是其中各点只承受张力而无弯矩,受力分析比较简单,因而设计简便可靠且能充分发挥钢材性能,以达到节省材料、减轻重量的经济效果。索系悬挂结构在现代已较广泛地被采用于某些大跨度的建筑结构中。例如悬索桥,其主索AB的两悬挂点A、B等高,桥面所承受的载荷通过均布的各吊索传到主索上(图1)。A、B之间的水平距离l称为跨度。设每单位水平长度上所受载荷的大小为q,并取坐标系Oxy如图1所示。略去悬索和吊索的自重,在悬索中任取在x轴上投影长为Δx的一微段CD,该段悬索在张力Ti、Ti+1和铅垂载荷qΔx作用下平衡(图2), 因而满足下述平衡方程:
依次类推,可知悬索张力在各点的水平分量都为H,故有:
或
。
(3)由此可得悬索的挠曲形状为一抛物线,其方程式为:
。悬索中任意一点的张力 。悬索在最低点O处的张力最小,Tx=0=H;在悬挂点处的张力最大
。悬索最低点与悬挂点之间的铅垂距离叫垂度,其值
。
载荷沿索长均匀分布的悬索,如输电线AB,其单位索长上的载荷为q。在悬索中任取一长为Δs的微段CD,作用在Δs上的铅垂载荷为qΔs,则平衡方程(1)变为:
。
(4)
水平方向平衡方程与(2)相同。 故这种悬索的微分方程为:
(5)因,故dT=qdy。悬索中任一点的张力为:
T=qy+H,式中y为该点的纵坐标。可见,两悬挂点处张力最大。如选取坐标系的原点在悬索的最低点,则(5)之解为:
,
(6)式中是一常数;H是悬索在最低点O处的张力。其挠曲线形状称为悬链线。将式(6)右边展开成级数,有:
(7)如取上式右边第一项作为近似值,则,为一抛物线。许多国家采用"抛物线"作悬索计算理论。当中央挠度系数n=f0/l0(图 3)增大到0.08以后,这理论的误差显著增大。20世纪60年代,由于大跨距单跨索道、悬挂式屋盖结构以及大跨度的桥梁等悬索工程设计的需要,中国学者自(7)截取二项作为二次近似理论。悬索曲线为四次代数方程:
。这样修改的悬索计算理论同现有的"抛物线"理论比较,能扩大计算范围两倍左右。
参考书目
单圣涤、李飞云、陈洁余、朱祖楞著:《悬索曲线理论及其应用》,湖南科学技术出版社,长沙,1983。
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
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