理力第3章2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 一无重梯子AB长l，一端靠在墙上,一端置于水平面上。 ? =60?，设两处静摩擦系数为fs=1/3 ，今有一重为P的人沿梯而上，求人能上升的最高位置。 思考 ? A B 求平衡时人在梯子上的位置 求平衡范围问题 a≤am ? A B P am ? A B ? FRA 在倾角为? 的两个斜面上，放一长为l的水平板，板上有一重物如图所示，设板与斜面间的摩擦角为?f ，板的重量不计，求平衡时重物在板上的位置x。 例4 求平衡范围问题 ? A B ? x P ? A B ? x1 ?f ?f x2 ?f ?f FRB FRA FRB x2≤ x≤x1 求： 挺杆不被卡住之 值. 已知： 不计凸轮与挺杆处摩擦，不计挺杆质量； 例5 解： 取挺杆为研究对象 挺杆不被卡住时 挺杆处于刚好卡住位置的受力图如图示. B Bmax F f F N s = A Amax F f F N s = 补充方程 联立解得 max max x m m 解： 用几何法求解 ? ? tan ) 2 ( tan ) 2 ( d a d a b - + + = m m f f m f ? tan 2 a = m s 2 a = f m s 2 b a f = 解得 挺杆不被卡住时 m 小结 1、掌握平面一般力系向一点简化的方法。会用解析法 求主矢和主矩。会求力系简化的最后结果。 3、熟记平面一般力系平衡方程的几种形式，并会判断 方程是否相互独立。 5、熟练计算平面力系作用下物体和物体系的平衡问题。 4、能由平面一般力系平衡方程得到平面平行力系、 平面汇交力系的平衡方程。 第一次作业：习题册第三章1-7题 第二次作业：习题册第三章8-13题 第三次作业：习题册第五章1、2 第四次作业：习题册第五章3、5、6、7 作业： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 由上面的例子可以看出，物体系统的平衡问题，求解步骤与单个物体的平衡问题一样，不同的是多次选取研究对象，选取的研究对象可以是整体，可以是某个构件，也可以是某几个构件的组合体，究竟选什么合适，需要在大量的解题过程中摸索、探讨。 总结： 选取研究对象的一般原则： 1、若求系统外力，且系统的外约束反力不超过独立平衡方程数，或虽超过了独立平衡方程数，但不拆开系统也能求出部分未知量时，可考虑先取整体为研究对象。 2、若求系统内力，或取整体求不出某些外力时，必须拆开物体系，此时一般选取包括待求未知量、且受力情形较简单的某个部分为研究对象。 FOx FOy FN 已知：OA=R，AB= l, F，不计物体自重与摩擦,系统在图示位置平衡。 求：力偶矩M 的大小，轴承O处的约束力，连杆AB受力，冲头给导轨的侧压力。 例4 解题步骤说明： 例5 梯子的两部分AB和AC长各为l，在点A铰接，又在D、E两点用水平绳连接，如图所示。梯子放在光滑的水平面上，其一边作用有铅直力F，尺寸如图所示。如不计梯重，求绳的拉力FT大小。 课堂练习1 图示平衡的平面机构由两根直角折杆铰接而成，已知F=60kN，q=5kN/m，M=30kN?m，a=4m。若各构件自重及各处摩擦不计，试求A、B处的约束反力。 期末考题 课堂练习2 图示平面机构处于平衡，已知q=F/a，M=2.5Fa，C处为光滑接触，尺寸如图，若各构件自重及各处摩擦不计。试求固定端A处的约束反力与约束反力偶。 期末考题 当两个相互接触的物体具有相对滑动或相对滑动趋势时，彼此间产生的阻碍相对滑动或相对滑动趋势的力，称为滑动摩擦力。 滑动摩擦力 仅有滑动趋势而没有滑动时产生的摩擦力 静滑动摩擦力 动滑动摩擦力 相对滑动时产生的摩擦力 3.5 摩擦问题 3.5.1 滑动摩擦 1.静滑动摩擦力 静滑动摩擦力，简称静摩擦力，常以FS表示。 方向：与两物体间相对滑动趋势相反。 大小：由平衡条件确定，且 Fmax 称为最大静摩擦力 fs称为静摩擦系数 2.动滑动摩擦力 动滑动摩擦力，简称动摩擦力，常以Fd表示。 方向：与两物体间相对滑动方向相反。 fd称为动摩擦系数 大小： 对多数材料 fd一般随相对滑动速度增大而稍减小，但相对滑动速度不大时，一般认为二者相等。 ? FN ? 当静滑动摩擦力达到最大值时，全反力与接触处法线间的夹角?达到一最大值?f，称为摩擦角。 当有摩擦时，支承面对平衡物体的反力包含法向反力FN和切向摩擦力Fs ,这两个力的合力称为支承面的全约束反力，记为FR