工程力學(xué)平面力系

1、HOHAI UNIVERSITY1HOHAI UNIVERSITY2F1F2FiFnOA1A2AiAnA1A2OF1 F2 Fi Fn AiAnm1m2mimnFRmO= miFR= FiHOHAI UNIVERSITY3mO=m1+m2+ +mi+ +mn= FiFR=F1+F2 + Fi + + Fn =F1+F2+ Fi + + FnA1A2OF1 F2 Fi Fn AiAnm1m2mimnFRHOHAI UNIVERSITY4A1A2OF1 F2 Fi Fn AiAnm1m2mimnFROHOHAI UNIVERSITY5FR=0， mO 0FR 0， mO =0FRFR 0， mO

2、0 xyOOFRxyOFRFROHOHAI UNIVERSITY6FR = 0， mO = 0合力矩定理合力矩定理設(shè)平面力系可簡化為一個合力，則合力對于該設(shè)平面力系可簡化為一個合力，則合力對于該力系作用平面內(nèi)任一點的矩就等于各分力對同力系作用平面內(nèi)任一點的矩就等于各分力對同一點的矩的代數(shù)和一點的矩的代數(shù)和。HOHAI UNIVERSITY7FRFRx2+FRy2FRx = FixFRy = Fiycos(FR，x)=FRxFRF1xyOF2F3FRFR = FiyFRHOHAI UNIVERSITY8ABqlxyq(x)ldxxFR(xC,yC)結(jié)論：平行力的合力大小等于荷載圖的面積，合力的作

3、用線通過荷載圖的形心。HOHAI UNIVERSITY9約束反力 ?HOHAI UNIVERSITY10FxFyAHOHAI UNIVERSITY11FR = 0 mO = 0Fix =0 Fiy =0FR=FRxi+FRyj= Fixi+ Fiyj思考：可用的方程數(shù)？HOHAI UNIVERSITY12例例3-1：求求A、B處約束反力處約束反力ABCFPFQ30oll/2FAxFAyFBHOHAI UNIVERSITY13 A =0Fix =0 xyAFRBBB B =0 C =0 A =0平面力系平衡HOHAI UNIVERSITY14例例3-2：求求A端約束力。端約束力。ABFl45oF

4、AxFAyHOHAI UNIVERSITY15例例3-3：FPACDB2m1m30oFG1m 1m1mFAxFCDFTFAy求求A、D處約束力。處約束力。已知：已知：q=0.5kN/m，F(xiàn)G=10kN，F(xiàn)P=5kN，m=8kNm。E第五次課結(jié)束處HOHAI UNIVERSITY16HOHAI UNIVERSITY17（未知力數(shù)目正好等于獨立的平衡方程數(shù)目）（未知力數(shù)目多于獨立的平衡方程數(shù)目，依靠剛體平衡條件不能全部求出未知量）HOHAI UNIVERSITY18HOHAI UNIVERSITY19例例3-4：求求A、B、C處約束反力處約束反力HOHAI UNIVERSITY20例例3-5：求求

5、A、B、C處約束反力處約束反力xyHOHAI UNIVERSITY21FP討論題：討論題：CFAxFAyFBxFByFBxFByFCxFCyFDHOHAI UNIVERSITY22求求AD、 CD、 BD桿內(nèi)力。桿內(nèi)力。例例3-6：FAFBxFByHOHAI UNIVERSITY23FBxFByFAxFAyP=P=12kNF=102kN第六次課結(jié)束處HOHAI UNIVERSITY24第六次作業(yè)：P79 3-11 、3-12 、3-14 、3-16HOHAI UNIVERSITY25HOHAI UNIVERSITY26HOHAI UNIVERSITY27HOHAI UNIVERSITY28HO

6、HAI UNIVERSITY29HOHAI UNIVERSITY30HOHAI UNIVERSITY31HOHAI UNIVERSITY32工程中為什么常采用桁架這種結(jié)構(gòu)形式？對比其他結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)勢？HOHAI UNIVERSITY332.所有外力（包括荷載和支座反力）都集中在節(jié)點上，桁架的所有桿件都只受軸向拉力或壓力，這是桁架的基本特征，也是它的優(yōu)點。因為受軸向拉壓的桿件，截面上受力均勻，可以比較充分發(fā)揮材料的作用，達到節(jié)約材料、減輕結(jié)構(gòu)重量的目的。HOHAI UNIVERSITY34C軸向力軸向力ABACHOHAI UNIVERSITY35Fix =0 Fiy =0求解桁架中桿件內(nèi)力的方法

7、HOHAI UNIVERSITY36Fix =0 Fiy =0 Fiz =0HOHAI UNIVERSITY37零桿零桿內(nèi)力為零的桿件內(nèi)力為零的桿件零桿判斷：零桿判斷：HOHAI UNIVERSITY38零桿判別零桿判別213456789101112FFHOHAI UNIVERSITY39Fix =0 Fiy =0HOHAI UNIVERSITY40HOHAI UNIVERSITY41HOHAI UNIVERSITY42例例3-11 求指定求指定4根桿的內(nèi)力。根桿的內(nèi)力。FFI-I 可以求出桿2內(nèi)力II-II 可以求出桿3、4內(nèi)力III-III 可以求出桿1的內(nèi)力ABCDEFGHIJKHOHA

8、I UNIVERSITY43例例3-11 求求桿內(nèi)力。桿內(nèi)力。第八次課結(jié)束處HOHAI UNIVERSITY44第七次作業(yè)：P80 3-18 、3-19 、3-21HOHAI UNIVERSITY45作業(yè)題：a/2a/2a/3a/3a/3P12用最簡單的方法求桁架指定桿件的內(nèi)力。HOHAI UNIVERSITY46HOHAI UNIVERSITY47重力壩重力壩摩擦樁摩擦樁摩擦傳動機械摩擦傳動機械HOHAI UNIVERSITY48摩擦力的方向總是摩擦力的方向總是沿接觸面的切向，沿接觸面的切向，并與物體相對滑動并與物體相對滑動（趨勢）方向相反。（趨勢）方向相反。HOHAI UNIVERSITY

9、49HOHAI UNIVERSITY50HOHAI UNIVERSITY51靜滑動摩擦力的特點靜滑動摩擦力的特點1 1 方向方向：沿接觸處的公切線，沿接觸處的公切線，2 大小：3 3 （庫侖摩擦定律）（庫侖摩擦定律）與相對滑動趨勢反向；與相對滑動趨勢反向；HOHAI UNIVERSITY52HOHAI UNIVERSITY532 2 大小大?。海▽Χ鄶?shù)材料，通常情況下）（對多數(shù)材料，通常情況下）動滑動摩擦的特點動滑動摩擦的特點1 1 方向方向：沿接觸處的公切線，與相對滑動方向反向；：沿接觸處的公切線，與相對滑動方向反向；HOHAI UNIVERSITY54HOHAI UNIVERSITY55H

10、OHAI UNIVERSITY56HOHAI UNIVERSITY57 仍為平衡問題，平衡方程照用，求解步驟與前面基本仍為平衡問題，平衡方程照用，求解步驟與前面基本相同相同幾個新特點幾個新特點2 2 嚴格區(qū)分物體處于臨界、非臨界狀態(tài)嚴格區(qū)分物體處于臨界、非臨界狀態(tài)；3 3 因因 ，問題的解有時在一個范圍內(nèi)，問題的解有時在一個范圍內(nèi)1 1 畫受力圖時，必須考慮摩擦力；畫受力圖時，必須考慮摩擦力；HOHAI UNIVERSITY58 例例1 1 小物體小物體A重重G=10 N，放在粗糙的水平固定面上，它與固定面，放在粗糙的水平固定面上，它與固定面之間的靜摩擦因數(shù)之間的靜摩擦因數(shù)fs=0.3。今在小物體在小物體A上施加上施加F=4 N的力的力， =30，試求作用在物體上的摩擦力。試求作用在物體上的摩擦力。HOHAI UNIVERSITY59HOHAI UNIVERSITY60例例2 物塊重物塊重FW，斜面傾角，斜面傾角大于摩擦大于摩擦角角m，求使物塊保持靜止的力，求使物塊保持靜止的力FQ。Fsmax1Fsmax2HOHAI UNIVERSITY61FANFA