理论力学简明教程 中、少学时 作者 孟庆东 第三章 平面任意力系.pptVIP

第三章 平面任意力系 第三章 平面任意力系 第三章 平面任意力系 第三章 平面任意力系 第一节 力的平移定理 定理 作用在刚体上某点的力 F ，可以平行移动 到刚体上任意一点，但必须同时附加一个 力偶，其力偶矩等于原来的力 F 对平移点 之矩。 第一节 力的平移定理 意义 力的平移定理是力系向一点简化的理论依 据,而且还可以分析和解决许多工程问题。 第二节 平面任意力系的简化与平衡 1. 平面任意力系向平面内一点的简化 二.固定端约束 固定端约束反力特点 四.平面任意力系的平衡条件 五.平面任意力系平衡方程式的应用举例 解：取梁AB为研究对象。 解：(1)取梁AB为研究对象并画出受力图，如图所示。 平面平行力系 力作用线在同一平面内且相互 平行的力系, 它是平面任意力系的一种特殊情形。 解：取整个起重机为研究对象 （1） 列出平衡方程 （2） 当取定平衡块G2=180kN,欲求此起重机满载时导轨对轮子的约束反力FNA和FNB。这时,起重机在G、G1、 G2和FNA、FNB 作用下处于平衡。应用平面平行力系的平衡方程式，有 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 1.静定与超静定问题 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 2.物体系统的平衡 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 解： 取CD杆为研究对象 列平衡方程： 解：分别取AB和BC梁为研究对象。 取BC梁为研究对象， 受力分析如图 静定问题 当研究刚体在某种力系作用下处于平衡时，若问题中需求的未知量的数目等于该力系独立平衡方程的数目,则全部未知量可由静力学平衡方程求得,这类平衡问题称为静定问题。如图所示： 超静定问题 如果问题中需求的未知量的数目大于该力系独立平衡方程的数目,只用静力学平衡方程不能求出全部未知量,这类平衡问题称为超静定问题,或称为静不定问题。如图所示： 超静定次数：超静定问题的总未知量数与独立的平衡方程总数之差称为超静定次数 物体系统： 工程结构或机械都可抽象为由许多物体用一定方式连接起来的系统,称为物体系统。 系统外力： 系统外的物体作用在系统上的力称为系统外力。 系统内力： 把系统内部各部分之间的相互作用力称为系统内力。 系统的内力和外力也是相对的，要根据所选择的研究对象来决定。 求解静定物体系统平衡问题步骤 选取整体结 构为研究对象 选取某部分或 某物体为研究 对象 求未知量 选其他部分 为研究对象 求未知量 总的原则是:使每一个平衡方程中未知量的数目尽量 减少,最好是只含一个未知量,可避免求解联立方程。 例3-4 如图所示的4字构架,它由AB、CD和AC杆用销钉连接而成,B端插入地面,在D端有一铅垂向下的作用力P。已知P=10kN,l=1m，若各杆重不计,求地面的约束反力,AC杆的内力及销钉B处相互作用的力。 先取整个构架为研究对象, 分析并画整体受力图。 在D端受有一铅垂向下的力P 在固定端B处受有约束反力FBx及FBy和一个约束反力偶Mo FBx FBy Mo 取坐标系Bxy如图所示，列平衡方程: 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 C E D P C 处所受的约束力Fc的方向是沿AC杆轴线。 E处是用销钉连接的,故在E处所受的约束力方向不能确定。 AC杆为二力杆 假设为拉力 取坐标系Exy Fc FEy FEx y x D处有作用力P 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 负号说明力的实际指向与假设方向相反 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 例3-5 已知梁AB和BC在B处铰链联接,C为固定端约束,A为辊轴支座。在AB梁的BD段上受有集度q=15kN/m的均布载荷,在BC梁上受有一力偶矩M=20kN·m的力偶,梁尺寸如图所示。试求A、B、C三处的约束反力。 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 AB梁为研究对象， 受力分析如图。 列平衡方程： 第四节 静定与超静定的概念 物体系统的平衡 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 主要研究内容 力的平移定理 平面任意力系的简化与平衡 平面平行力系的平衡方程 静定和超静定的概念 物体系统的平衡问题 平面静定桁架的内力计算 起重吊车中的梁A、B，其受力图如图ｂ）所示，受到同一平面内任