[07理论力学讲义-第七讲2004.09.29.ppt

理 论 力 学 第四章 平面任意力系 §4-1 力线平移定理 §4-2 平面任意力系向已知点的简化·主矢与主矩 §4-3 简化结果的分析·合力矩定理 §4-4 平面任意力系的平衡条件与平衡方程 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题的概念 上一讲 回顾 1、力线平移定理： §4-5 平面特殊力系的合成与平衡 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-5 平面平行力系的合成与平衡 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-5 图示静定多跨梁由AB梁和BC梁用中间铰B连接而成，支承和荷载情况如图a所示。已知F=20kN，q＝5kN／m，α=45°；求支座A、C的反力和中间铰B处的压力。 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-5 静定多跨梁。已知F=20kN，q＝5kN／m，α=45° §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-6 图示为一三铰拱刚架，由AC和CB两个桁架通过中间铰C连接而成，若铰支座A和B为等高程，桁架重量各为W1=W2=W，在左侧桁架作用一水平风压力F，几何尺寸L、H、a、h为已知；求铰支座A、B的反力和中间铰C处的压力。 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-7 图示破碎机，电动机带动曲柄OA绕轴O转动，通过连杆AB、BC、BD带动夹板DE绕E轴摆动，从而破碎矿石。已知OA=0.1m， BC=BD=DE=0.6m，给定碎石时的工作负荷F=1000N，不计杆重，试求图示位置平衡时电动机作用于曲柄OA的力偶矩M的值。 §4-6 物体系统的平衡 例4-7 已知OA=0.1m， BC=BD=DE=0.6m，F=1000N，试求图示位置平衡时电动机作用于曲柄OA的力偶矩M的值。 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-8 图示为曲柄连杆机构，由活塞、连杆、曲柄和飞轮组成。已知飞轮重W，曲柄OA长 r，连杆AB长L，当曲柄OA在铅垂位置时系统平衡，作用于活塞B上的总压力为F，不计活塞、连杆和曲柄的重量，求作用于轴O上的阻力偶矩M、轴承O的反力、连杆所受的力和气缸对于活塞的反力。 §4-6 物体系统的平衡·静定与静不定问题 例4-7 已知飞轮重W，曲柄OA长 r，连杆AB长L，总压力为P，求作用于轴O上的阻力偶矩M、轴承O的反力(XoYo)、连杆所受的力(Fs)和气缸对于活塞的反力N。 作业: 4-3、4、16（a） 下次习题课 （其中二力构件不算在内） 最多能解K个未知力。 两个物体（非刚性连接的物体是一个单独的物体）物系求解问题方案： 1．? 整体分析，如果未知数多于可能的方程数则： 2．? 拆开分析（整体平衡，则单个物体也平衡） 拆开顺序：从简单开始，或者从已知到未知，随时再看整体。 （不求内力，可以考虑整体） 说明： MA漏，误以为整体分析可求解。 XB=XB’ 组成的次序是先固定基本部分，后固定附属部分。单靠本身能承受荷载并保持平衡的部分梁称为基本部分。单靠本身不能承受荷载并保持平衡的部分梁称为附属部分。 在研究物体系统的平衡问题时，不仅要知道外界物体对于这个系统的作用，同时还应分析系统内各物体之间的相互作用。外界物体作用于系统的力称为该系统的外力；系统内部各物体间相互作用的力称为该系统的内力。根据作用与反作用定律可知，内力总是成对出现的，因此当取整个系统为分离体时，不考虑内力；当要求的是系统的内力时，就必须取系统中与需求内力有关的某些物体为分离体。 应当指出，当整个系统平衡时，则组成该系统的每一个物体也都平衡。因此在研究这类平衡问题时，既可以取系统中的某个物体为分离体，也可以取几个物体的组合、甚至可以取整个系统为分离体，这要根据问题的具体情况以便于求解为原则来适当地选取。 静定与静不定概念 （1）静定系统 系统中所有未知量的总数小于或等于系统独立的平衡方程的总数时，这系统为静定系统。这类系统仅应用刚体的平衡条件，就可以得到全部未知量的解。 （2）静不定系统 系统中所有未知量的总数大于系统独立的平衡方程总数时，称这样的系统为静不定或超静定系统。这类问题仅应用刚体的平衡条件，不能求得全部未知量的解。总未知量数与总独立平衡方程数两者之差称为静不定的次数。 组成的次序是先固定基本部分，后固定附属部分。单靠本身能承受荷载并保持平衡的部分梁称为基本部分。单靠本身不能承受荷载并保持