工程力学课 04平面力系.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * [例] 二、物体系统的平衡问题 外力：外界物体作用于系统上的力叫外力。 内力：系统内部各物体之间的相互作用力叫内力。 物体系统（物系）： 由若干个物体通过约束所组成的系统。 * 物系平衡问题的特点： ①物体系统平衡，物系中每个单体也是平衡的。 ②每个单体可列3个（平面任意力系）平衡方程，整个系统可列3n个方程（设物系中有n个物体）。 整体 解物系问题的一般方法： 机构问题： 个体 个体 个体 “各个击破” 结构问题： 有固定端： 无固定端： 个体 个体（整体） 个体 （不带固定端） 个体 （组合体） 个体（整体） （带固定端） * 解题步骤 ① 选研究对象 ② 画受力图（受力分析） ③ 选坐标、取矩点、列平衡方程。 ④ 解方程求出未知数 ① ② ③ ④ 坐标轴最好选在与未知力垂直或平行的投影轴上； 矩心最好选在未知力的交叉点上； 注意判断二力杆；运用合力矩定理等。 先取矩，后投影，列一个平衡方程求一个未知力。 解题技巧 解题步骤与技巧： * [例1] 已知：OA=R, AB= l , 当OA水平时，冲压力为P时， 求：①M=？ ②O点的约束反力？ ③AB杆内力？ ④冲头给导轨的侧压力？ 解：以B为研究对象： FB FN * [负号表示力的方向与图中所设方向相反] 再以轮O为研究对象： FB FN FA Fox Foy * q [例2] 已知：M=10KNm, q= 2KN/m , 求：A、C 处的反力。 解：以BC为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C M C B FBx FBy FC * [例2] 已知：M=10kNm, q= 2kN/m , 求：A、C 处的反力。 以AB为研究对象： MA FAx FAy q 1m A B 1m 1m 1m C M q C B FBx FBy FC B A FBx FBy q M * [例3] 已知：M=40KNm,P=100KN, q= 50KN/m , 求：A处的反力。 以BC为研究对象： FCx FCy FB 解： q 1.5m A B C M 2m D E 1m 3m P 1.5m B E P C * q 1.5m A B C M 2m D E 1m 3m P 1.5m 以整体为研究对象： FAx FAy MA FB * [例4] 已知：P1=1000kN, P2=2000kN, m=1000kNm, q=1000kN/m, 求：A、B 处的反力及BC杆对铰C的约束力。 以整体为研究对象： 解： 3m 3m 4m A C B P1 1m P2 q m ? FBx FBy FA * [例4] 已知：P1=1000kN, P2=2000kN, m=1000kNm, q=1000kN/m, 求：A、B 处的反力及BC杆对铰C的约束力。 以C为研究对象： 解： 3m 3m 4m A C B P1 1m P2 q m ? FCx FCy FC P2 C * 1m 1m 2m P A C B D [例5] 已知：P=2kN, B、D两轮半径均为R= 0.3m , 求：A、C 处的反力。 以整体为研究对象： 解： FAx FAy FCx FCy * 以BC为研究对象： FCx FCy 1m 1m 2m P A C B D E FE C E B FBx FBy * [例6] 已知：m=30kNm,P=10kN, q= 5kN/m , 求：A、C 、E处的反力。 以DE为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C m 2m 1m 1m D E 60o 3m P E D FDx FDy FE 60o P 解： * 以BD为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C m 2m 1m 1m D E 60o 3m FBx FBy C B FDx FDy q m D FC P * 以AB为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C m 2m 1m 1m D E 60o 3m A FBx FBy q B FAx FAy MA P * [例7] 已知：m=30KNm,P=10KN, q= 5KN/m , 求：A、C 、E处的反力。 以DE为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C m 2m 1m 1m D E 60o 3m P E D FDx FDy FE 60o P 解： * 以BDE为研究对象： q 1m A B 1m 1m 1m C m 2m 1m 1m D E 60o 3m FBx FBy C B q m FC E D FE 6