《工程力学 》课件第4章.ppt

图4-9（2）列平衡方程并求解。取未知力FAx、FAy的交点A为矩心，有求出FB之后，分别取x、y轴为投影轴，列投影方程并求解：（3）讨论：因x变化时，FB、FAx、FAy也随之变化，如考虑强度，则必须从全过程分析。例4-3如图4-10（a）所示，外伸梁上作用有集中力FC＝20kN，力偶矩M＝10kＮ·m，及载荷集度为q＝10kＮ／m的均布载荷。求支座A、B处的反力。解（1）取水平梁AB为研究对象,画受力图如图4-10（b）所示。均布载荷可简化为一合力，其大小等于载荷集度与载荷跨度的乘积，即F＝４q，其作用线在AB的中点，如图4-10（b）中F所示。图4-10（2）选取直角坐标系如图4-10（b）所示，列平衡方程并求解如下:例4-4塔式起重机如图4-11所示。设机架自重为G，重心在Ｃ点，与右轨距离为e，载重W，吊臂最远端距右轨为l，平衡物重Q，离左轨Ａ的距离为a，轨距为ｂ。试求塔式起重机在满载和空载时都不致翻倒的平衡锤重量的范围。解取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的力有载重W、机架自重G、平衡锤的重力Q及钢轨的约束反力FA和FB，这些力构成了平面平行力系，起重机在该平面平行力系作用下平衡。（1）满载时：W=Wmax，Q=Qmin，机架可能绕B点右翻，在临界平衡状态，A处悬空，FA＝０，受力图如图4-11（b）所示。则得（2）空载时：W=0，Q=Qmax，机架可能绕Ａ点左翻，在临界平衡状态，Ｂ处悬空，FB＝０，受力图如图4-11（ｃ）所示,则∑MＡ(F)＝０故平衡锤Q的范围应满足不等式思考题4-1.???汽车司机操纵方向盘时，可用双手对方向盘施加一力偶，也可用一只手对方向盘施加一个力。问这两种操作方式对汽车的行驶来说，效果相同吗？这能否说一个力与一个力偶等效？4-2.如思4-2图所示，在刚体上A、B、C三点分别作用三个大小相等的力F1、F2、F3，试问此刚体是否平衡？若不平衡，其简化的最终结果是什么？思4-2图思4-3图4-3.?由4个力组成一平面力系如思4-3图所示，已知F1=F2=F3=F4，问力系向A点和B点简化的结果是什么？两者是否等效？4-4有一绞车，三臂互成120°且等长，如思4-4图所示，其中F1=F2=F3=F，且各与臂垂直。试问此三力向铰盘中心简化的结果是什么？思4-4图4-5如思4-5图所示三铰拱，在构件CB上作用有力偶M图（a）和力F图（b）。当求铰链A、B、C的约束反力时，能否将力偶M或力F分别移到构件AC上？为什么？思4-5图4-6.?设平面任意力系向一点简化后为一合力。问能否找到一个点为简化中心，使力系简化为一力偶。4-7.刚体受力如思4-7图所示，当力系满足方程∑Fy=0，∑MA(F)=0，∑MB(F)=0时，刚体肯定平衡吗？思4-7图4-8匀质刚体AB重G，在不计自重的三根杆支持的位置上平衡，如思4-8图所示，如需求A、B处所受的约束反力，试讨论在列平衡方程时应如何选取投影轴和力矩中心。思4-8图习题4-1如图所示的一平面任意力系，已知F1=150N，F2=200N，F3=300N，F=F′=200N。试将力系向O点简化，并求该力系的合力大小及其与原点O的距离d。题4-1图4-2如图所示的一平面任意力系，每方格边长为10cm，F1=F2=10N，F3=F4=。试求该力系的最后简化结果。题4-2图4-3梁AB用三根支杆支承，如图所示。已知F1=30kN，F2=40kN，q=20kN/m，M=30kN·m，l＝4ｍ，h＝１ｍ。试求三根支杆的约束反力。题4-3图4-4如图所示，在AB梁上作用有四个力组成的平面平行力系。试问此力系平衡吗？题4-4图4-5如图所示，已知q、a且F=qa、M=qa2。求图示各梁的支座反力。图4-5图4-6某飞机的操纵机构如图所示。已知气动力的合力F＝qa，倾角α，尺寸a、h、l。试求舵面平衡时，操纵者给舵面的作用力FS和支座O对舵面的约束反力，不计自重。题4-6图4-7如图所示，飞机着陆装置由弹簧液压杆AD、油缸D和两个绕枢轴转动的连杆OB和CB组成。假设该装置正沿跑道作匀速运动，已知轮子所支承的载荷为24kN。试求销钉A所承受的力。题4-7图4-8重物的重量为G，杆AB、CD与滑轮联接如图所示，已知G且α=45°，不计滑轮的自重。求支座A处的约束反力以及B