《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》ppt課件

《《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》ppt課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第二章平面力系§2–1平面匯交力系§2–2力的投影、力矩和力偶§2–3平面一般力系1靜力學(xué)§2-1平面匯交力系一、合成的幾何法2.任意個(gè)共點(diǎn)力的合成為力多邊形1.兩個(gè)共點(diǎn)力的合成合力方向由正弦定理：由余弦定理：由力的平行四邊形法則作，也可用力的三角形來作。2靜力學(xué)結(jié)論：即：即：平面匯交力系的合力等于各分力的矢量和，合力的作用線通過各力的匯交點(diǎn)。二、平面匯交力系平衡的幾何條件在上面幾何法求力系的合力中，合力為零意味著力多邊形自行封閉。所以平面匯交力系平衡的必要與充分的幾何條件是：平面匯交力系平衡的充要條件是：力多邊形自行封閉或力系中各力

2、的矢量和等于零3靜力學(xué)[例]已知壓路機(jī)碾子重P=20kN,r=60cm,欲拉過h=8cm的障礙物。求：在中心作用的水平力F的大小和碾子對(duì)障礙物的壓力。又由幾何關(guān)系：①選碾子為研究對(duì)象②取分離體畫受力圖解：∵當(dāng)碾子剛離地面時(shí)NA=0,拉力F最大,這時(shí)拉力F和自重及支反力NB構(gòu)成一平衡力系。由平衡的幾何條件，力多邊形封閉，故4靜力學(xué)由作用力和反作用力的關(guān)系，碾子對(duì)障礙物的壓力等于23.1kN。此題也可用力多邊形方法用比例尺去量。F=11.5kN,NB=23.1kN所以幾何法解題步驟：①選研究對(duì)象；②作出受力圖；③作力多邊形，選擇適當(dāng)?shù)谋壤?/p>

3、尺；④求出未知數(shù)幾何法解題不足：①精度不夠，誤差大②作圖要求精度高；③不能表達(dá)各個(gè)量之間的函數(shù)關(guān)系。下面我們研究平面匯交力系合成與平衡的另一種方法：解析法。5靜力學(xué)一、力在坐標(biāo)軸上的投影X=Fx=F·cosa：Y=Fy=F·sina=F·cosb§2–2力的投影、力矩和力偶1、力在坐標(biāo)軸上的投影6靜力學(xué)2、合力投影定理由圖可看出，各分力在x軸和在y軸投影的和分別為：合力投影定理：合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。即：7靜力學(xué)合力的大小：方向：作用點(diǎn)：∴為該力系的匯交點(diǎn)3、平面匯交力系合成與平衡的解析法從前述可知：

4、平面匯交力系平衡的必要與充分條件是該力系的合力為零。即：為平衡的充要條件，也叫平衡方程8靜力學(xué)解：①研究AB桿②畫出受力圖③列平衡方程④解平衡方程[例]已知P=2kN求SCD,RA由EB=BC=0.4m，解得：；?9靜力學(xué)[例]已知如圖P、Q，求平衡時(shí)=？地面的反力ND=？解：研究球受力如圖，選投影軸列方程為由②得由①得①②10靜力學(xué)又：[例]求當(dāng)F力達(dá)到多大時(shí)，球離開地面？已知P、R、h解：研究塊,受力如圖，解力三角形：11靜力學(xué)再研究球，受力如圖：作力三角形解力三角形：NB=0時(shí)為球離開地面12靜力學(xué)1、一般地，對(duì)于只受三個(gè)力作用

5、的物體，且角度特殊時(shí)用幾何法（解力三角形）比較簡便。解題技巧及說明：3、投影軸常選擇與未知力垂直，最好使每個(gè)方程中只有一個(gè)未知數(shù)。2、一般對(duì)于受多個(gè)力作用的物體，且角度不特殊或特殊，都用解析法。13靜力學(xué)5、解析法解題時(shí)，力的方向可以任意設(shè)，如果求出負(fù)值，說明力方向與假設(shè)相反。對(duì)于二力構(gòu)件，一般先設(shè)為拉力，如果求出負(fù)值，說明物體受壓力。4、對(duì)力的方向判定不準(zhǔn)的，一般用解析法。14①是代數(shù)量。當(dāng)F=0或d=0時(shí)，=0。③是影響轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立因素。⑤=2⊿AOB=F?d,2倍⊿形面積。靜力學(xué)力對(duì)物體可以產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)--取決于力的大小、方向轉(zhuǎn)動(dòng)

6、效應(yīng)--取決于力矩的大小、方向-+二、力矩說明：②F↑,d↑轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)明顯。④單位N?m，工程單位kgf?m。§2–2力的投影、力矩和力偶1、力矩的概念15靜力學(xué)定理：平面匯交力系的合力對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩，等于所有各分力對(duì)同一點(diǎn)的矩的代數(shù)和即：2、合力矩定理由合力投影定理有：[證]od=ob+oc又∵16[例]已知：如圖F、Q、l,求：和靜力學(xué)解：①用力對(duì)點(diǎn)的矩法②應(yīng)用合力矩定理17①兩個(gè)同向平行力的合力大?。篟=Q+P方向：平行于Q、P且指向一致作用點(diǎn)：C處確定C點(diǎn)，由合力距定理靜力學(xué)三、力偶的概念和性質(zhì)力偶：兩力大小相等，作用線不重

7、合的反向平行力叫力偶。性質(zhì)1：力偶既沒有合力，本身又不平衡，是一個(gè)基本力學(xué)量。1、力偶的概念18靜力學(xué)②兩個(gè)反向平行力的合力大?。篟=Q-P方向：平行于Q、P且與較大的相同作用點(diǎn)：C處（推導(dǎo)同上）性質(zhì)2：力偶對(duì)其所在平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩恒等于力偶矩，而與矩心的位置無關(guān)，因此力偶對(duì)剛體的效應(yīng)用力偶矩度量。力偶無合力R=F'-F=019說明：①m是代數(shù)量，有+、-；②F、d都不獨(dú)立，只有力偶矩是獨(dú)立量；③m的值m=±2⊿ABC；④單位：N?m靜力學(xué)由于O點(diǎn)是任取的—+d20靜力學(xué)性質(zhì)3：平面力偶等效定理作用在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，只要它的力偶

8、矩的大小相等，轉(zhuǎn)向相同，則該兩個(gè)力偶彼此等效。[證]設(shè)物體的某一平面上作用一力偶(F,F')現(xiàn)沿力偶臂AB方向加一對(duì)平衡力(Q,Q'),Q',F'合成R'，再將Q,F合成R，得到新力偶(R,R'),將R,R'移到A',B