理论力学第章详解.ppt

已知: P2=2P1， P=20P1 ，r, R=2r, 求:物C匀速上升时，作用于小轮上的力偶矩M， 轴承A，B处的约束力. 例2-19 取塔轮及重物C ,画受力图. 由 解: 取小轮，画受力图. 求:A,E支座处约束力及BD杆受力. 已知:DC=CE=CA=CB=2l, R=2r=l, P ,各构件自重不计, 例2-21 取整体,画受力图. 取DCE杆,画受力图. 解: 已知：如图所示结构, a， ， . 求：A，D处约束力. 例2-22 以BC为研究对象，受力如图所示. 以AB为研究对象，受力如图所示. 解: 再分析BC. 以CD为研究对象，受力如图所示. 已知： ,各杆自重不计； 求： 杆及铰链 的受力. 例2-2 用几何法可得: 用几何法，画封闭力三角形。 CD为二力杆，取AB杆，画受力图。 解: E 根据作用力和反作用力关系可得: CD 杆受压力 求：平衡时的 及铰链 处的约束力. 已知: 例2-10 由于力偶必须由力偶来平衡，故 与 必定组成一力偶，力偶矩方向与 相反。由力偶平衡条件： 解得： 解得: 取杆 为研究对象，画受力图。 解: 取轮为研究对象，画受力图。 求： 合力作用线方程。 力系向 点的简化结果； 合力与 的交点到点 的距离 ； 已知: , , , 例2-11 （1）主矢： 主矩： 解: 故主矢在第四象限内，与x轴的夹角为 （2）求合力及其作用线位置： 合力 的大小和方向与主矢 相同。 根据合力矩定理 （3）求合力作用线方程： 设合力作用线上任意一点的坐标为 ，则合理对坐标原点的矩的解析表达式为： 已知： , , 尺寸如图。 选取起重机为研究对象， 画受力图. 求： 轴承 处的约束力. 例2-13 解: 已知： 不计物体 自重与摩擦,系统在图示位置平衡; 求: 力偶矩 的大小，轴承 处的约束力，连杆 受力，冲头给导轨的侧压力. 取冲头 ,画受力图. 例2-17 解: 取轮,画受力图. 已知: 求: A,B处的约束力. 取CD梁,画受力图. 例2-18 解: 取整体,画受力图. [例] 构架尺寸如图所示(尺寸单位为m)，不计各杆件自重，载荷F1=120 kN, F2=75 kN。求AC及AD两杆所受的力。 解：1、取三角形ABC分析，其中A、C处应带有销钉： CD杆受压力。 2、取BC分析，注意在C处应带有销钉。 3、取销钉D分析，由 可求得FDA。 AC杆受拉力。 [例] 求图示结构固定端的约束力。 解:1.先以BC为研究对象，受力如图。 2. 再以AB部分为研究对象，受力如图。 桁架：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构， 它在受力后几何形状不变。 §2-6 平面简单桁架的内力计算 节点：桁架中杆件的铰链接头。 例如：房屋、桥梁、起重机等结构。 起重机吊臂 高压线塔结构 节点为铆接 节点为焊接 1.各杆件为直杆，各杆轴线位于同一平面内； 2.杆件与杆件间均用光滑铰链连接； 3.载荷作用在节点上，且位于桁架几何平面内； 4.各杆件自重不计或平均分布在节点上。 桁架中每根杆件均为二力杆 理想桁架 关于平面桁架的几点假设 平面桁架：若所有杆件都在同一平面内的桁架结构。 桁架的实际节点 桁架的理想节点 理想桁架 桁架的优点：轻、充分发挥材料性能 桁架的特点：1.直杆，不计自重，均为二力杆 2.杆端铰接 3.外力作用在节点上 节点法：桁架的每个节点都受一个平面汇交力系的作用。为了求每个杆件的内力，可以逐个地取节点为研究对象，由已知力求出全部未知的杆件内力。 节点法与截面法 例2-27 求: 桁架各杆件受力. 解: 取整体，画受力图. 已知: P=10kN,尺寸如图； (拉) (压) 取节点A，画受力图. 取节点C，画受力图. (压) (拉) 取节点D,画受力图. (拉) 内力为零的杆件称为零杆。 F1 F2 A (a) F3 F4 B (b) F 特殊杆件的内力判断 1.L型 (a)两端节点无载荷、且两杆不在一条直线上时，该两杆是零杆。 (b)节点受外载荷、且外载荷沿其中一根杆作用，则另一根杆为零。 F2 F3 2.T型 三杆节点无载荷、其中两杆在一条直线上，另一杆必为零杆 F1 用零杆判别法确定下列桁架中的零杆 例2-29 已知： 荷载