工程力学之平面力系知识详解.pptxVIP

;平面力系;平面力系;; 例2-1 一吊环受到三条钢丝绳的拉力，如图所示。已知F1=2 000 N，水平向左；F2=2 500 N，与水平成30°；F3=1 500 N，铅垂向下，试用解析法求合力的大小和方向。;第2章;平面汇交力系平衡的充分、必要条件是力系的合力等于零,即合力的大小为 ; 例2-2 简易起重装置如图，定滑轮半径较小，其大小可忽略不计，设重物重W=2 kN，定滑轮、各直杆以及钢丝绳的重量不计，各处接触均为光滑。试求匀速提升重物时，杆AB和AC所受的力。; 1.平面力偶系的合成 平面力偶系合成的结果必然是一个合力偶，并且其合力偶矩应等于各分力偶矩的代数和。; 例2-4 如图2-10所示,用多轴钻床在水平放置的工件上同时钻四个直径相等的孔,每个钻头的主切削力在水平面内组成一力偶,各力偶矩的大小为m1= m2= m3= m4=15 N·m,转向如图所示。求工件受到的总切削力偶矩是多大?; 平移定理：作用在刚体上的力，可以平移至刚体内任一指定点，若不改变该力对于刚体的作用则必须附加一力偶，其力偶矩等于原力对新作用点的矩。 m(F, F1′)=MB(F)=F·d ;; 2、固定端约束 如图所示，车刀和工件分别夹持在刀架和卡盘上，是固定不动的，这种约束称为固定端约束，其简图如图（c)所示。;1、平面任意力系四种情况： (1)R′=0，MO≠0，则原力系简化为一个力偶，称为合力偶，简化结果与简化中心的选择无关。 (2)若R′≠0，MO=0，则原力系简化为一个力，称为合力，作用线过简化中心。 (3)若R′≠0，MO≠0，则原力系简化为一个力和一个力偶。 (4)若R′=0，MO=0，则原力系是平衡力系。;2、若R′≠0，MO≠0，这个力和力偶还可以继续合成为一个合力R。; 平面任意力系平衡的充要条件是：力系的主矢与主矩同时等于零，即 ; 例2-7 悬臂吊车如图4-7所示。横梁AB长l=2.5 m，重力W=1.2 kN。拉杆CD延长线与AB梁相交于B点，其倾角 =30°，重力不计。电葫芦连同重物重力G=7.5 kN。试求当电葫芦在x=2 m的位置时，拉杆的拉力T和铰链A的约束力。;; 例2-8 悬臂梁AB长为l，在均布载荷q、集中力偶T和集中力F作用下平衡，如图4-8所示。设 , 。试求固定端A处的约束力???; 一、物系 工程中的机械或结构一般总是由若干部件以一定形式的约束联系在一起而组成的，这个组合体称为物体系统，简称物系。 二、物系的平衡 当研究系统中某一物体或部分物体的平衡时，系统中其他物体对它们的作用力就成为外力，必须予以考虑。 三、解平面力系平衡问题的方法和步骤： (1)首先弄清题意，明确要求，正确选择研究对象 (2)分析研究对象的受力情况，并画出受力图。 (3)选取坐标轴和矩心列平衡方程。 (4)解方程，求未知量。 (5)讨论和校核计算结果。; 例2-11 一构架如图4-|13（a）所示，已知F=10 kN，P=20 kN,a=1 m。试求两固定铰链A、B的约束反力。; 例2-13 A、B两处为固定铰链连接。OA=R，AB=l。如忽略摩擦和物体的自重，当OA在水平位置、冲压阻力为P时，求：（1）作用在轮I上的力偶矩M的大小；（2）轴承O处的约束反力；（3）连杆AB受的力；（4）冲头给导轨的侧压力。; ; 桁架：是由若干直杆在两端按一定的方式连接所组成的工程结构。 ; 1.杆件连接处的简化模型 ; 2.节点与非节点载荷的简化模型; 1.节点法 以节点为研究对象,逐个考察其受力与平衡，从而求得全部杆件的受力的方法称为节点法。 2.截面法 用假想截面将桁架截开，考察其中任一部分平衡，应用平衡方程,可以求出被截杆件的内力，这种方法称为截面法。 ; 例4-8 平面桁架受力如图4-22所示。若尺寸d和载荷Fp均为已知,试求各杆的受力。; 1、摩擦平衡问题： 工程中有一类问题摩擦力不能忽略。例如车辆的制动、螺旋连接与锁紧装置、楔紧装置、缆索滑动和传动系统等。这类平衡问题统称为摩擦平衡问题。 2、摩擦和摩擦力：相互接触的物体或介质在相对运动（包括滑动与滚动）或有相对运动趋势的情形下，接触表面(或层)会产