工程力学第07讲 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 §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 §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。 §3 重心 本章结束 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 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。 x y z 设：物体的质量密度为 * 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 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内力和B处的约束力 零力杆： 在桁架中受力为零的杆件 x y FN = 0 FP FN1 = 0 FN 2= 0 ？ 零杆的判断： FP FP A B C D E G H I 例题： 试确定图示桁架中的零力杆 节点法的特点:1、研究对象为节点（汇交力系） 2、每个节点可以建立两个独立的平衡方程 问题1: 在图示桁架中, 哪些杆件为零力杆? 问题2: 在图示桁架中, 杆1的内力如何求? 1 2、截面法(以部分桁架为研究对象计算杆件内力的方法) 1 例: 求图示桁架中杆1的内力。 解: 1、选取截面 2、画受力图 3、建立平衡方程 研究整体: 研究部分桁架 杆件受压会产生失稳 截面法特点: 研究对象为部分桁架,可建立3个独立的平衡方程 思考题：确定图示结构的静定性 A B C D E (1) O A B C D E (2) O A B C D E (3) O A B C D E (4) O 未知量个数 = 独立平衡方程的个数 A B C 思考题：