[理学]工程力学4-平面任意力系-1.ppt

基本步骤： [解-方法 1] [解] [解-方法 2] [解] 基本步骤： 例题 [分析] [分析] [解] [校验] [分析] [分析] [解] 例题 [分析] [分析] [解] 例题 [分析] [分析] [解] CED 的受力分析图 整体受力分析图 校验过程省略 如图所示结构， AB=BC=1 m, EK=KD, P =1732 kN, Q =1000 kN, 忽略所有构件的重力作用，计算约束反力及杆DC 受到的力。 整体 EKD ABC CD FEx , FEy , FD FAx , FAy , MA ? ? 整体受力分析 校验 校验过程省略 如图所示, l=2R, BD=2l, 计算A和B处的约束反力 画出整体和各个部分的受力分析图 整体 BCD 和轮子 ECA 4 未知量3 独立方程. 4 未知量3 独立方程. 4 未知量3 独立方程. 可算出 可算出 FBy , FCy , FCx ? ? FBy FAy 已知： AC=CB=l, P=10kN; 求： 铰链A和DC杆受力。 （用平面任意力系方法求解） 解： 取AB梁，画受力图。 解得 已知： 尺寸如图； 求： 轴承A、B处的约束力。 解： 取起重机，画受力图。 解得 例3-4 已知： 求： 支座A、B处的约束力。 解：取AB梁，画受力图。 解得 解得 解得 例3-5 已知： 求： 固定端A处约束力。 解： 取T型刚架，画受力图。 其中 解得 解得 解得 已知： 尺寸如图； 求： （1）起重机满载和空载时不翻倒，平衡载重P3； （2）P3=180kN，轨道AB给起重机轮子的约束力。 解： 取起重机，画受力图。 满载时， 为不安全状况 解得 P3min=75kN 例3-6 P3=180kN时 解得 FB=870kN 解得 FA=210kN 空载时， 为不安全状况 4P3max-2P1=0 解得 F3max=350kN 例3-8 已知: F=20kN, q=10kN/m, L=1m; 求: A,B处的约束力. 解: 取CD梁,画受力图. 解得 FB=45.77kN 解得 解得 解得 取整体,画受力图. 例3-10 已知: P=60kN, P2=10kN, P1=20kN, 风载F=10kN, 尺寸如图; 求: A,B处的约束力。 解: 取整体,画受力图。 解得 解得 取吊车梁,画受力图. 解得 取右边刚架,画受力图. 解得 解得 对整体图 例3-11 已知: DC=CE=CA=CB=2l, R=2r=l, P, 各构件自重不计。 求: A,E支座处约束力及BD杆受力。 解: 取整体,画受力图。 解得 解得 解得 取DCE杆,画受力图. 解得 (拉) 例 3-14 已知： 尺寸如图； 求：BC杆受力及铰链A受力。 解： 取AB 梁，画受力图。 解得 (1) 例 3-15 已知：P=10kN , a , 杆，轮重不计； 求： A ,C支座处约束力。 解： 取整体，受力图能否这样画？ 取整体，画受力图。 解得 解得 对整体受力图 解得 取BDC 杆（不带着轮） 取ABE（带着轮） 取ABE杆（不带着轮） 取BDC杆（带着轮） 解得 §4-4 刚体系的平衡 刚体系：指若干刚体用约束联结起来的系统。实际上许多机构、结构都是由若干刚体组成的刚体系。 一、刚化原理 变形体在已知力系作用下处于平衡，若将变形后的变形体换成刚体（刚化），则平衡状态不变。 柔性体（受拉力平衡） 刚化为刚体(仍平衡） 反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条件，对变形体是必要的但非充分的。 刚体（受压平衡） 柔性体(受压不能平衡） 画出物体系统整体和各个部分的受力分析图 一般情况下，先从整体受力分析图入手，如果可能，计算出外部的约束反力。 进一步分析物体系统中其他的部分，计算出其他的未知量。 技巧: 考察整体和各个部分的受力分析图，从未知量等于或少于独立平衡方程数量的受力分析图开始求解。 人字梯置于光滑水平面上静止， F=60kN, l=3m, a = 45o,计算水平面对人字梯的反力以及铰C处的力。 画出整体和各个部分的受力分析图 整体 ADC BEC 2 未知量 2 独立方程 4 未知量 3 独立方程. 4 未知量 3 独立方程. 1 从整体受力分析图中可以计算出反力FA 和 FB. 2 在ADC 和 BEC 受力分析图中，FA 和 FB 成为已知量。 3 选择ADC 或 BEC, 计算出 Fcx 和 Fcy