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《工程力學(xué)c-第2章平面匯交力系》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(kù)。
1、教材《工程力學(xué)》單祖輝謝傳鋒編1、《工程力學(xué)(Ⅰ)》范欽珊主編高等教育出版社2、《工程力學(xué)》——靜力學(xué)北京科大主編高等教育出版社3、《工程力學(xué)》——材料力學(xué)北京科大主編高等教育出版社建議選用的參考書(shū)第2章平面匯交力系本章要點(diǎn):①匯交力系的合成結(jié)果;②匯交力系的平衡條件及其應(yīng)用;③靜力學(xué)問(wèn)題求解的一般方法(步驟)。①匯交力系的合成基本問(wèn)題:②匯交力系的平衡§2-1匯交力系的合成匯交力系:各力的作用線匯交于一點(diǎn)的力系。包括:平面匯交力系空間匯交力系1、力的可傳性作用于剛體上某點(diǎn)的力,可以沿其作用線移到剛體內(nèi)任意一
2、點(diǎn),并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。AFBAF作用在剛體上力的三要素:力的大小方向作用線滑動(dòng)矢量=§2-1匯交力系的合成§2-1匯交力系的合成設(shè)一剛體上作用有F1、F2、F3、……Fn,且這些力的作用線都匯交一點(diǎn)A,則有AP1F1P2F2PnFnP3F3平行四邊形法則力多邊形法則2.合成的幾何法AFRF1F2F3Fn匯交力系的合成結(jié)果:作用于原力系匯交點(diǎn)的一個(gè)合力,合力矢為力多邊形的封閉邊?;騀R’3.平衡的幾何條件結(jié)論:平面匯交力系平衡的必要和充分條件是:該力系的力多邊形自行封閉。平面匯交力系平衡的必要和充分條件
3、是:該力系的合力等于零。F2F3FRF1AF4或例題1已知:P,a。求:A、B處約束反力。2aPaABCD解:(1)取剛架為研究對(duì)象(2)畫(huà)受力圖(3)按比例作圖求解FBFAPFBFA?由圖中的幾何關(guān)系得§2-2平面匯交力系合成與平衡的解析法1.力的投影與分解ABFxOy??力在坐標(biāo)軸上的投影FxFy力沿坐標(biāo)軸的分解FxFyij2.合成的解析法FR=F1+F2+…+Fn=∑FiAF2FnF3F1FRxy根據(jù)合矢量投影定理:3.平面匯交力系的平衡方程平面匯交力系平衡的必要和充分條件是:各力在兩個(gè)坐標(biāo)軸上投影的代
4、數(shù)和等于零。平衡的必要和充分條件是:該力系的合力FR等于零。例題2已知:P,a求:A、B處約束反力。2aPaABCD解:(1)取剛架為研究對(duì)象(2)畫(huà)受力圖FBxy(3)建立坐標(biāo)系,列方程求解FA?解上述方程,得BMFAC??FBCFBAFMFNC已知:F,?例題3求:物塊M所受的壓力FB解:(1)取銷釘B為研究對(duì)象C(2)取擋板C為研究對(duì)象解得:解得:FCB(1)選取合適的研究對(duì)象(2)受力分析(3)選擇適當(dāng)?shù)耐队白鴺?biāo)系(4)列平衡方程求解①畫(huà)出研究對(duì)象上所有力(主動(dòng)力、約束反力);②按約束的類型(或性質(zhì))
5、分析約束反力;③物體間的相互作用力須按作用與反作用定律分析。①投影坐標(biāo)軸盡可能與多個(gè)未知力平行或垂直。①注意力矢的空間幾何關(guān)系;4.靜力學(xué)問(wèn)題求解的一般方法(步驟)②二力桿不作為研究對(duì)象;③注意物體系統(tǒng)研究對(duì)象的選取順序。①由所求量的情況確定所取研究對(duì)象,并畫(huà)出分離體圖;②力的投影的計(jì)算與正負(fù)確定。簡(jiǎn)易起重裝置。已知:起吊重物的重量為P=2kN,桿AB處于水平位置,其余幾何關(guān)系如圖,不計(jì)滑輪尺寸。試求重物勻速提升時(shí)桿AB和AC的受力。(1)適當(dāng)選取研究對(duì)象——滑輪A連同重物;(2)受力分析:P桿AB、AC為二
6、力桿FFABFAC(3)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系:Axy;xy解:一、解析法(近似視為匯交力系,F(xiàn)=P)(4)列平衡方程求解(1)(2)由(2)式可求得負(fù)號(hào)說(shuō)明FAC實(shí)際方向與圖中相反。再由(1)式可求得正值說(shuō)明FAB實(shí)際方向與圖中相同。例題4二、幾何法(1)適當(dāng)選取研究對(duì)象——滑輪A連同重物;PFFABFACxy(2)受力分析:(近似視為匯交力系,F(xiàn)=P=2kN)①作力多邊形的順序:先主動(dòng),后約束反力。(3)取一適當(dāng)?shù)谋壤?,作平衡的力多邊形?kNP30°FFAB②按力多邊形首尾相接、自行封閉的條件確定未知反力的
7、指向。(4)按比例尺量取未知力的大小。量得:對(duì)于二力桿需說(shuō)明其拉壓性質(zhì)。桿AB受拉,桿AC受壓。30°FAC匯交力系合成結(jié)果:作用于匯交點(diǎn)的合力幾何法:作合成的力多邊形解析法:平衡條件:幾何條件:力多邊形自行封閉,首尾相接。解析條件:本章小結(jié)作業(yè):2-2、2-3、2-4、2-6