《工程力學(xué)》課件第三章

1、 第三章 平面一般力系 當(dāng)力系中各力的作用線處于同一平面內(nèi)且任意分布時(shí)，稱其為平面任意力系.平面任意力系實(shí)例3-1 力的平移定理 可以把作用在剛體上點(diǎn) 的力 平行移到任一點(diǎn) ，但必須同時(shí)附加一個(gè)力偶，這個(gè)附加力偶的矩等于原來的力 對(duì)新作用點(diǎn) 的矩.實(shí)例 3-2平面一般力系的簡化主矢主矩一、平面一般力系的簡化過程主矢與簡化中心無關(guān)，而主矩一般與簡化中心有關(guān).主矢大小方向作用點(diǎn)作用于簡化中心上主矩合力作用線過簡化中心二、平面任意力系的簡化結(jié)果分析合力，作用線距簡化中心合力矩定理合力偶與簡化中心的位置無關(guān)若為 點(diǎn)，如何?平衡與簡化中心的位置無關(guān)三、平面固定端約束=平面任意力系平衡的充要條件是： 力系

2、的主矢和對(duì)任意點(diǎn)的主矩都等于零3-3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程因?yàn)橐?平面任意力系的平衡方程平面任意力系的平衡方程一般式平面任意力系平衡的解析條件是：所有各力在兩個(gè)任選的坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和分別等于零，以及各力對(duì)于任意一點(diǎn)的矩的代數(shù)和也等于零.平面任意力系的平衡方程另兩種形式二矩式兩個(gè)取矩點(diǎn)連線，不得與投影軸垂直三矩式三個(gè)取矩點(diǎn)，不得共線例2-12已知：求：鉸鏈 和 桿受力.解：取 梁，畫受力圖.例2-13已知：尺寸如圖。解：取起重機(jī)，畫受力圖.求：軸承 處的約束力.例2-14已知： 。求：支座 處的約束力. 取 梁，畫受力圖.解：其中例215已知：求：固定端 處約束力.解：取 型剛

3、架，畫受力圖. 3-4 平面平行力系的平衡方程各力不得與投影軸垂直兩點(diǎn)連線不得與各力平行解：取起重機(jī)，畫受力圖.滿載時(shí)，為不安全狀況已知：例2-16求：（1）起重機(jī)滿載和空載時(shí)不翻倒，平衡載重 ；（2） ，軌道 給起重機(jī)輪子的約束力?？蛰d時(shí)，為不安全狀況 時(shí)3-5 物體系的平衡例2-17已知：不計(jì)物體自重與摩擦,系統(tǒng)在圖示位置平衡;求:力偶矩 的大小，軸承 處的約束力，連桿 受力，沖頭給導(dǎo)軌的側(cè)壓力.解:取沖頭 ,畫受力圖.取輪,畫受力圖.例2-18 已知:F=20kN,q=10kN/m,l=1m;求:A,B處的約束力.解:取CD梁,畫受力圖.FB=45.77kN取整體,畫受力圖.例2-19已

4、知: P2=2P1， P=20P1 ，r, R=2r,求:物C勻速上升時(shí)，作用于小輪上的力偶矩 ， 軸承A，B處的約束力.解:取塔輪及重物 ,畫受力圖.由取小輪，畫受力圖.例2-20已知: P=60kN, P1=20kN, P2=10kN,風(fēng)載F=10kN, 尺寸如圖;求: A,B處的約束力.解:取整體,畫受力圖.取吊車梁,畫受力圖.取右邊剛架,畫受力圖.例2-21求:A,E支座處約束力及BD桿受力.已知:DC=CE=CA=CB=2l, R=2r=l, ,各構(gòu)件自重不計(jì),取整體,畫受力圖.解:取DCE桿,畫受力圖.(拉)例2-22已知：如圖所示結(jié)構(gòu)，a， ， .求：A，D處約束力.解：以BC為

5、研究對(duì)象，受力如圖所示.以AB為研究對(duì)象，受力如圖所示.再分析BC.以AB為研究對(duì)象，受力如圖所示.例 2-23已知：P=10kN ,a ,桿、輪重不計(jì)；求：A ,C支座處約束力.解：取整體，受力圖能否這樣畫？取整體，畫受力圖.取BDC 桿（不帶著輪）取ABE（帶著輪）取ABE桿（不帶著輪）取BDC桿（帶著輪）例2-24已知：P , a ,各桿重不計(jì)；求：B 鉸處約束力.解：取整體，畫受力圖取DEF桿，畫受力圖對(duì)ADB桿受力圖例2-25已知： a ,b ,P,各桿重不計(jì)， C,E處光滑； 求證：AB桿始終受壓，且大小為P.解：取整體，畫受力圖.取銷釘A，畫受力圖取ADC桿，畫受力圖.取BC，畫

6、受力圖.(壓)例2-26已知：q ,a ,M ,P作用于銷釘B上；求：固定端A處的約束力和銷釘B對(duì)BC桿、AB桿的作用力.解：取CD桿，畫受力圖.取BC桿（不含銷釘B)，畫受力圖.取銷釘B，畫受力圖.取AB桿（不含銷釘B），畫受力圖.思考-1已知：如圖所示結(jié)構(gòu)，P和a.求：支座A，B 處約束力.解題思路：先分析整體再分析BC總結(jié)：一般先分析整體；一般不拆滑輪；矩心盡量取在較多未知力的交點(diǎn)上；投影軸盡量與較多未知力相垂直。思考-2已知：如圖所示結(jié)構(gòu)，P，l，R.求：固定端A處約束力.解題思路：先分析桿CD再分析桿AB總結(jié)：二力桿的分析；一般不拆滑輪。3-6 平面簡單桁架的內(nèi)力計(jì)算桁架：一種由桿件

7、彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)， 它在受力后幾何形狀不變。節(jié)點(diǎn)：桁架中桿件的鉸鏈接頭。1.各桿件為直桿，各桿軸線位于同一平面內(nèi)；2.桿件與桿件間均用光滑鉸鏈連接；3.載荷作用在節(jié)點(diǎn)上，且位于桁架幾何平面內(nèi)；4.各桿件自重不計(jì)或平均分布在節(jié)點(diǎn)上。桁架中每根桿件均為二力桿關(guān)于平面桁架的幾點(diǎn)假設(shè)：理想桁架總桿數(shù)總節(jié)點(diǎn)數(shù) 平面復(fù)雜（超靜定）桁架 平面簡單（靜定）桁架非桁架（機(jī)構(gòu)）節(jié)點(diǎn)法與截面法例2-27已知: P=10kN,尺寸如圖；求:桁架各桿件受力.解:取整體，畫受力圖.(拉)(壓)取節(jié)點(diǎn)A，畫受力圖.取節(jié)點(diǎn)C，畫受力圖.(壓)(拉)取節(jié)點(diǎn)D,畫受力圖.(拉)節(jié)點(diǎn)法例2-28已知:各桿長度均為1m;求:1,2,3桿受力.解:取整體,求支座約束力.用截面法,取桁架左邊部分.(壓)(拉)(拉)截面法例2