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《材料力学：工程构件静力学平衡问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.本章将建立汇交力系、力偶系、任意力系的平衡条件和平衡方程2.应用平衡条件和平衡方程求解物体和物体系统的平衡问题。第3章工程构件的静力学平衡问题13.1汇交力系的平衡条件和方程第3章工程构件的静力学平衡问题3.2力偶系的平衡条件和平衡方程3.3平面一般力系的平衡条件3.4简单的刚体系统平衡问题2空间汇交力系的平衡方程平衡的结论受空间汇交力系作用的刚体，平衡而空间汇交力系有3个独立的平衡方程，可解3个未知量。3.1汇交力系的平衡条件和方程3对于Oxy平面内的平面汇交力系，平衡方程变化为:平面汇交力系的平衡方程平面汇交力系有2个独立的平衡方程，可解2个未知量。3.1汇交力系
2、的平衡条件和方程4解题步骤:1.选取处于平衡状态的物体作为研究对象2.画出分离体受力图3.设置坐标系,列出平衡方程,求解未知量53.1汇交力系的平衡条件和方程-例题例3-1如图a所示为一简单的起重设备。AB和BC两在A,B,C三处用铰链连接。在B处的销钉上装一不计重量的光滑小滑轮，绕过滑轮的起重钢丝绳，一端悬重为G=1.5KN的重物，另一端绕在卷扬机绞盘D上。当卷扬机开动时，可将重物吊起，设AB和BC两杆的自重不计，小滑轮尺寸亦不考虑，并设重物上升时匀速的，试求AB杆和BC杆所受的力.6解：本题要求求解AB杆和BC杆的受力。由题意知，AB杆和BC杆为二力杆，假设AB受拉，
3、BC受压，受力如图b所示。小滑轮的自重及几何尺寸不计，取小滑轮为研究对象，受平面汇交力系作用，受力如图c所示。3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题7建立坐标系Bxy如图c示，为计算各力投影时的方便，使x轴沿FBC方向，y轴垂直向上，列出平衡方程：，，（1）（2）（3）由式（1）（2）（3）解得：3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题8由于FAB和FBC均为正值，说明受力途中假定的各力的指向正确，即AB杆受拉，BC杆受压。3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题9例3-2气动夹具简图如图a所示。直杆AB,BC，AD,DE均为铰链连接，且AB=AD，B,D为两个滚动轮杆和轮的自重不
4、计，接触处均光滑，已知图示位置的夹角为和，活塞气体总压力为P。求压板受到滚轮的压力有多大？3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题10解：作用在活塞上的压力通过销钉A推动杆AB，AD,使滚轮B,D压紧压板，故可首以销钉A为研究对象，再取取B或D为研究对象。3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题11(1)取销钉A为研究对象：分析受力：杆AB，AD均为二力杆，假设受压。销钉A在由P，FBA，FDA组成的平面汇交力系作用下处于平衡，其受力图如图b，建立图示坐标，平衡方程为，，(1)(2)3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题12由式（1）（2）解得：（2）取滚轮B为研究对象分析受力：滚
5、轮B受链杆AB,BC的约束力FAB,FBC，压板的约束力FNB，组成平面汇交力系，如图c所示，建立图示坐标系，列平衡方程3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题13，，平衡方程为：(5)(4)3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题14因为FBA=FAB,将式（3）代入得由（4）和（5）解得：3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题15夹具左右对称，故滚轮受到压板作用力之大小与FNB相等，压板受到两滚轮的总压力FN为：3.1汇交力系的平衡条件和方程-例题16力偶系的平衡方程受力偶系作用的刚体，平衡平面力偶系平衡条件:代数和为零3.2力偶系的平衡条件和平衡方程17-例题3.2力偶系的平
6、衡条件和平衡方程例3-3如图所示的减速箱的输入轴Ⅰ上受到一主动力偶的作用，力偶轴Ⅱ互相平行，减速箱的重量不计，并于A,B处用螺栓和支承面固联。求A,B处所受铅直约束力。（设螺栓无预紧力）矩的大小为，输出轴Ⅱ上受到一阻力偶作用，力偶矩的大小为；轴Ⅰ和18解：取减速箱为研究对象。减速箱上除作用有已知的两个力偶外，还有螺栓及支承面的铅直约束力FNA和FNB。因为力偶仅与力偶平衡，所以FNA和FNB必须等值、反向组成一力偶，如图3-3示。减速箱受平面力偶系作用，由平面力偶系的平衡方程，-例题3.2力偶系的平衡条件和平衡方程19解得：-例题3.2力偶系的平衡条件和平衡方程20已知:
7、结构受力如图所示,图中M,r均为已知,且l=2r.求:画出AB和BDC杆的受力图;并求A,C处的约束力.例题3-4解：2.取BDC杆，B处受力的方位可1.取AB杆为研究对象;AB杆为二力杆，受力如图。以判断出。-例题3.2力偶系的平衡条件和平衡方程21问题：能否确定C处受力的方位？3计算力偶臂EC为：解出：求出的值为正，说明实际方向与所设方向相同。H45º45º-例题3.2力偶系的平衡条件和平衡方程22受平面任意力系作用的刚体,平衡条件■平衡方程平面一般力系的平衡方程*平面一般力系有三个独立的方程，可解三个未知量。*投影轴可任
