理论力学课件静力学总结.ppt

静力学总结1、几种典型的约束与约束反力反力未知数为1个柔性约束光滑面接触滚轴约束（或活动铰支座）NANB 齿轮啮合力FRFR’FR滑槽与销钉 反力未知数为2个固定铰支座中间铰A 向心轴承FRyFRx 球形铰链 活页铰滑动轴承夹持铰支座固定端能产生力偶的约束 固定端约束RxRyxoy平面内一般情况下能产生力偶的约束 2、力和力矩zxFoFzFyFxy力的投影表达式 C力对轴之矩与力对点之矩结论:力对点之矩在某一轴上的投影,等于此力对该轴之矩。 3、力系的简化一般力系汇交力系力偶系合力FR=Fi合力偶Mo=Mo（Fi） 4、力系的平衡空间任意力系的平衡方程 如果是平面问题（设为xy平面），则平衡方程简化为3个：二矩式和三矩式分别为：平面任意力系的平衡方程 关于刚体系平衡问题的几条小结总体、局部的选择;各个局部的选择—尽量一个方程求解一个未知力。(1)平衡对象选择的灵活性 (2)受力分析的复杂性系统的内部各刚体之间相互作用力—只有拆开才出现；拆开后，各个刚体与刚体之间的作用，要区分作用与反作用（方向相反、大小相等)。 (3)对于分布载荷注意应用等效与简化的概念(4)逐步学会验证所有结果的正确性平衡方程的灵活应用。整体平衡局部平衡;(5)根据运动趋势判断摩擦力方向。 静力学例题：[例1]画受力图 静力学解：研究整体，受力如图已知:Q=5kN，杆重不计。求SDE，SFG和C点的反力。[例2] 静力学取AB杆为研究对象，受力如图 静力学已知：AB=2a,重为P，BC重为Q，∠ABC=求：A、C两点的反力。解：[BC杆][例3] 静力学[整体] [题1-2(k)](求DE杆的内力)BACPBCFBF1FCxFCyF´2F´1DEFB[整体][CB杆] 静力学由零杆判断方法：S1=P1S2=0S3=P2[例4]已知桁架，不计各杆自重，求下列指定杆的内力。静不定静定静不定[例5]判断下列静定与静不定问题。 静力学解：[例6]直角曲杆OABC的O端为固定端,C端受到力F的作用,如图。已知：F=100N，a=200mm,b=150mm,c=125mm求：力F对固定端O点的矩？（力F平行于x轴） 静力学[例7]匀质杆AB和BC在B端铰接，A端铰接在墙上，C端则由墙阻挡，墙与C端接触处的摩擦系数f=0.5，试求平衡时最大角度，已知两杆长相等、重量相同。 静力学解：[整体] 静力学 [练习]ABCDEF11111P已知：P=2kN，杆自重不计，长度单位为m，求CD杆受力大小，是受拉还是受压？BDFFByFBxFDCFFE解：[整体][BF杆]FAxFAyFByFBx ABC练习6.D已知：P=100kN，轮子半径r=0.3m，AB=AC=CD=l=1m,不计摩擦和杆重，求支座A和B的反力。P PABC练习7.D已知：P=10kN，M=20N·m，轮子半径r=1m，AC=4m，BC=2m，CD=3m,不计摩擦和杆重，求支座A和D的反力，杆BD的B端所受力。M 练习5.zyxF正立方体，边长为a，F力对小，x,y,x轴的矩分别为：mx=,my=,mz=。aaa 1、在图示边长为a、b、c的长方体的角点A沿对角线AB作用一力F，则该力在z轴上的投影及对x轴之矩为：FZ=MX(F)= 2、已知F1=150N，F2=300N，F3=200N，a=5cm，求力系的合力的大小和合力的作用线与x轴的交点坐标。F3F1F2aaaaxy 已知P=300N，M=60N·m，a=25cm，b=20cm，求支座A、B处的约束反力。（15分）aabABCPMFAxFBxFByFAyBCMFCyFBxFByFCx[练习6][整体][CB杆] 3、已知F1=10N，F2=20N，F3=30N，F4=15N，h=20cm，b=10cm，求力系向原点O简化的结果：FRx=；FRy=FRz=；Mx=My=；Mz=OhbF1F2F3F4xyz 4、已知P=5kN，力偶矩M=2kNm，q=6kN/m，a=1m。求固定端A的约束反力。（15分）qMPaaaaABC45° 5、轮A重W=50N，其上放置一可绕O轴转动的无重直角曲杆OBC，点C作用水平力Q=100N，若物A与曲杆之间的摩擦系数为f1=0.3，物A与地面之间的摩擦系数为f2=0.25，BC=BD=OD=a=5cm，轮A半径R=2cm，求使轮A保持平衡所能施加的最大水平力P。AOBCQDEP 关于受力分析的几点总结1、取隔离体。明确研究对象之后，解除所有其他物体对该对象的约束受力图中只画研究对象的简图和所受的全部作用力（已知力和未知的约束反力）。画力要有依据，不要多画，不要漏画。研究对象内部各部分间的作用力称为内力，不画。注意力的方向，要与约束性质相符合，要符合作用力与反作用力定律、二力平衡公理、三力平衡汇交定理等。 关于受力分析的几点总结2、画受力图根据约束类型，画约束反力注意作用力和反作用力关系利用二力平衡公理、确定约束反力的作用线注意：受力图中只画研究对象的简图和所受的全部作用力（已知力和未知的约束反力）。画力要有依据，不要多画，不要漏画。研究对象内部各部分间的作用力称为内力，不画。 关于受力分析的几点总结多个构件相作用处的约束反力画法：1.往往是假设各个构件分别与另外某一个构件（或是销钉）发生作用和反作用的关系2.注意局部受力和整体受力分析的一致。校核方法是：将各局部受力图组合起来，消去内力（应当是平衡力系）后，是否和整体结果一样的。 CABP例：画下面结构各个构件的受力图