第6章——静力学专题.ppt

谢传锋:工程力学(静力学) 第六章 静力学专题 §1 桁架 §2 摩擦 §3 重心 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §1 桁架 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 影响摩擦系数的因素： 湿度、温度 摩擦表面的材料 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §2 摩擦 §3 重心 重心：物体重力合力的作用点 在均匀重力场中，物体的重心相对物体本身是固定不变的。 本章结束 刹车盘 八达岭高速公路进京方向有十多公里的下坡路，常常有大货车制动失灵引发交通事故。 二、摩擦角与自锁现象 称为摩擦角 （不滑动的条件） 自锁条件 运动趋势 全反力 问题：已知静滑动摩擦因数为 f,斜面倾角为多大时,滑块将要滑动。 问题：已知静滑动摩擦因数均为 f ，沿垂直于屏幕方向水平推动滑块,哪种情况较易推动？ n 斜面摩擦自锁的应用 n B A 问题：假设墙壁光滑，若使梯子不滑动，地面与梯子间的静滑动摩擦因数 fs 至少为多大。 (不计梯子自重, 人重为W ) A B n 解：研究梯子，画受力图 问题：长轴为 a，短轴为 b ，重为W的均质椭圆盘，一端铅垂吊起，另一端放在倾角为 的固定斜面上，圆盘长轴与水平线的夹角为 ，若圆盘处于平衡，圆盘与斜面的静滑动摩擦因数最小为多大？ 不滑动的条件 解：研究椭圆盘，受力分析 例：重为W长为L的均质梯子靠在光滑的墙壁上(夹角为? ）, 它与地面的静滑动摩擦因数为 f , 梯子上作用一水平力F，BD = a，求维持平衡时的F。 解：取梯子为研究对象, 画受力图 A B C D B D C A P 维持平衡的条件: B D C A 求解静滑动摩擦问题应注意： 静滑动摩擦力（大小、方向）由平衡条件（方程）确定。 只有达到临界状态时，静滑动摩擦力的大小才等于支撑力与摩擦因数的乘积。 三、滚动摩阻 刚体假设： 圆盘为刚体 地面为刚体 滚动摩阻力偶 非刚体假设： 圆盘为非刚体 地面为非刚体 滚动摩阻系数（mm） 滚动摩阻力偶矩的方向与轮子滚动（趋势）的方向相反 注意：当滚阻力偶未达到最大值时，其大小由平衡方程确定。 例： 圆盘为W，半径为R，水平拉力为F，静滑动摩擦因数为 f 滚动摩擦阻力系数为 ?，求维持平衡时最大拉力Fmax。 解：研究圆盘，画受力图 不滑动条件： 不滚动条件： A 思考题1：重为W的滑块在水平推力W的作用下可在粗糙的水平地面上保持平衡，试确定全反力的大小、方向和作用点。 思考题2：已知斧头与树根间的静滑动摩擦因数为f，若斧头不被卡住，求斧头的最小楔角θ。 思考题3：均质米尺如图所示，两手以不同的速度缓慢向中间运动，当两手合并时，确定手指相对尺子的位置。 * 静力学 输 电 桥梁 建 筑 一、桁架概述 通讯 由一些细长直杆按适当方式分别在两端连接而成的几何形状不变的结构。 桁 架: 木桁架 钢桁架 钢筋混凝土桁架 桁架的类型： 按材料的类型可分为： 空间桁架 组成桁架的所有杆件轴线都在同一平面内 组成桁架的杆件轴线不在同一平面内 平面桁架 桁架的类型 按空间分布形式可分为： 桁架的节点 工程上把几根直杆连接的地方称为节点 榫接 木桁架节点 钢桁架节点 铆接 焊接 钢筋混凝土桁架节点 刚 接 假设1：各杆件都用光滑铰链相连接 桁架模型简化的基本假设 假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心 假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上 桁架模型简化的基本假设： 假设1：各杆件都用光滑铰链相连接 假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心 假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上 满足上述基本假设的桁架称为 理想桁架 二 力 杆 轴 向 力 A B FA FB A B 理想桁架中杆件受力的特点： C B FC FB 二、平面桁架内力的计算方法 1、节点法（以节点为研究对象计算杆件内力的方法） A B C D E 例: 在图示桁架中,已知水平杆和铅垂杆等长, 求各杆内力。 1 2 3 4 5 6 7 研究节点E →杆1、2的内力 研究节点C →杆3、6的内力 研究节点D →杆4、5的内力 研究节点B → 杆7内力