静力平衡问题探讨.pptxVIP

第三章 静力平衡问题;3.1 平面力系的平衡问题;例3.1 求图示结构中铰链A、B处的约束力。;例3.3 夹紧装置如图。设各处均为光滑接触， 求P力作用下工件所受到的夹紧力。;例3.4 梁ACB如图。梁上起重小车重W=50kN，吊 重 P=10kN，求A、B处的约束力。; 2)小车为研究对象，列平衡方程： ?MD(F)=2FE-W-5P=0 ? FE=(50+50)/2=50kN ?Fy=FD+FE-W-P=0 ? FD=10kN;补充例：已知AD=BD=CD=a，求图示杆系A、B 及 D处的约束力。;求解平面力系平衡问题的一般方法和步骤为：;问题1： 不计杆重，求连杆机构 在图示平衡位置时F1、 F2之关系。;问题1. 不计杆重，求连杆机构在图示平衡位置时 F1、 F2之关系。;问题2: 三铰拱受力偶M作用，不计拱的重量， 求A、B处的约束力。;问题2再论: 不计拱重，分析三铰拱的约束力。;问题3：试求图示双跨梁A端的约束反力。;讨论：判断下述分析的正误。;;;由ABD杆的平衡有：;二、 静不定问题的概念;本题作用于小车的是 平行于Y轴的平行力系， 系统? 三个物体?8个平衡方程； 约束? 固定端3；中间铰2；活动铰、车轮接触 处各1?共8个反力， 是静定问题。;2）静不定问题或超静定问题;;第一次作业： 思考题：3-1， 习题：3-1，3-3，3-5，3-6。;3.2 含摩擦的平衡问题;;二、 含摩擦的平衡问 题的分析方法;;例3.6 图示悬臂可沿柱滑动, 摩擦系数为f。为保证 不卡住，试确定力F0的作用位置。;例3.6 图示悬臂可沿柱滑动, 摩擦系数为f。为保证不 卡住，试确定力P的作用位置。;含摩擦的平衡问题的分析方法：;讨论一：摩擦角及自锁现象; 2.夹紧装置如图。夹紧后OA水平，欲在力F0除去后工件不松，求偏心距e.;1. 木楔打入墙内，摩擦角为? ，试问a为多大时 木楔打入后才不致退出？;问题： 2. 夹紧装置如图。夹紧后OA水平，欲在P力除去 后工件不松，求偏心距e.;讨论二：皮带传动的摩擦力 ;注意d?是小量，有sin(d?/2)=d?/2, cos(d?/2)=1；略去二阶小量 dFTd?； 得到： fdFN=dFT 和 dFN=FTd?; 再消去dFN， 即得： dFT/FT=f?d? ;3.3 平???桁架;平面桁架的 基本假设: ;无余杆桁架： 除掉任一根杆便不能保持其形状的桁架。;;3.3.1 节点法;3.3.2 截面法;例3.11 求图示桁架中各杆内力。;讨论1：求桁架指定截面内力。;;第二次作业： 思考题：3-4 习题：3-13, 3-14, 3-16(b)，3-17(b)。 ;3.4 空间力系的平衡问题;物体绕轴转动效果的度量。 以门绕Z轴的转动为例来讨论。 显然有：Mz(F1)=0； Mz(F2)=0;例: 试写出图中力F在轴上的投影及对力轴之矩。;二、力偶矩的矢量表示;2）空间中力对点之矩与力对轴之矩间的关系;三、空间一般力系的简化和平衡;当主矢和主矩都等于零时，空间力系为平衡力系。;3.空间力系的平衡方程;四、空间平衡问题的求解; ?Fx=FAx=0 --(1) ?Fy=FAy+FBy-FCr+FDr=0 --(2) ?Fz=FAz+FBz-FCt-FDt=0 --(3) ?Mx(F)=-FCtr1+FDtr2=0 --(4) ?My(F)=FCtAC+FDtAD-FBzAB=0 --(5) ?Mz(F)=-FCrAC+FDrAD+FByAB=0 --(6) ;2. 投影法;同理，由Axz平面力系可写方程(1) (3) (5)； 由Ayz平面力系可写出平衡方程(2) (3) (4)。;讨论：试分析图中钢架各销饺处的约束反力。;五、重心;例：单位厚度拼合板框如图，求重心。;讨论1：试确定图中平