工程力学 教学课件 作者 樊爱珍 主编 翟芳婷 副主编11-物体系统平衡.ppt

《工程力学 教学课件 作者 樊爱珍 主编 翟芳婷 副主编11-物体系统平衡.ppt》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、第二章物体系统的平衡工程力学主要内容一、物体系统的概念；二、静定与静不定问题的判定；四、综合训练。三、物体系统的平衡；课件一、物体系统的概念1、概念在工程实际中，常见的是由两个或者两个以上的构件以一定的约束方式连成一个整体的机器或结构，称为“物体系统”。在物体系统中，构件数目不止一个，约束也较多，如果物体系统是平衡的，则组成这一系统的每个局部系统以及系统中的每一个构件也必然是平衡的。如果系统中有的物体受平面汇交力系或平面平行力系作用时，则系统的平衡方程数目相应减少。课件2、工程实例：αM2M1DCBA（b）图1（a）

2、拱形桥；（b）四杆机构ACBF（a）课件二、静定与静不定问题1、概念当物体系统中的未知量数目等于独立平衡方程的数目时，则所有未知数都能由平衡方程求出，这样的问题称为静定问题。工程实际中，有时为了提高结构的刚度和坚固性，常常增加多余的约束，使得这些结构的未知数的数目多于平衡方程的数目，未知量就不能全部由平衡方程求出，这样的问题称为静不定问题。课件2、工程实例：ABGABGCABGCABG(a)(d)图2（a）（b）静定问题；（c）（d）静不定问题(b)(b)课件课堂练习：判断图3中的结构属于静定还是静不定结构。（c）图

3、3（a）CFCBAFFNBFAxFAyBAαα（b）FNCFCBAFFNBFAxFAyCBAαα（d）？321GFT3FT2FT1GG321FT3FT2FT1G课件三、物体系统的平衡解：1、画出AB杆的受力图2、建立直角坐标系3、列静力学平衡方程例1、已知：F，a，，求A处约束力及CD杆的受力。CADBaaFFRcR’cFAxFAyxyαα=45o（a）（b）（c）R’d图4课件解：1、画出AB杆的受力图2、建立直角坐标系3、列静力学平衡方程CADBaaMMRcR’cFAxFAyxyα例2、已知：M，a，，求A处约束

4、力及CD杆的受力。α=45o（a）（b）（c）R’d图5课件检查建立坐标绘制受力图计算结果列平衡方程课件思考：物体系统中如果分析某个构件的受力，一般首先选哪个构件？？课件重难点物体系统由于是由多个构件组成的，所以在求解平衡问题时约束较多，需要将各个构件从约束处分离出来以减少约束反力。图6支架60o60o60oABCGABBCB课件解：1、画出AB杆的受力图2、建立直角坐标系3、列静力学平衡方程例3、已知：M=Fa，，求A处约束力及CD杆的受力。CADBaaFMFMRcR’cFAxFAyxyαα=45o四、综合训练（a

5、）R’d（b）（c）图7课件例4、四连杆机构如图所示，已知F=4N，AB=BC=0.4m，求平衡时作用于CD中点的M力偶及A、D的约束力。ADCB45oMF解：1、画出AB杆件的受力图AFFBFA2、建立直角坐标系xy3、列静力学平衡方程对AB：（b）（a）图8CBF’BF’C课件解：1、画出CD杆件的受力图CBC45oMF’BF’CFCFD2、建立直角坐标系xy3、列静力学平衡方程对CD：（d）课件例5、如图所示结构中，试求A、B、C的约束力。aaa3aFFCABCAFFAxFAyFCyFCx解：一1、画出AC杆

6、件的受力图2、建立直角坐标系3、分别列平衡方程对AC杆xy（a）（b）图9课件FFByFBxF’CyF’Cx二1、画出BC杆件的受力图2、建立直角坐标系3、分别列平衡方程对BC杆件Bxy（c）课件例6、图示杆件AB和BC用中间铰链连接，A为活动铰支座，C为固定端。q=15kN/m，M=20KN.m,求A、C端的约束力和B铰受的力。MqCBAxyFBFCxFCyMCFAF’BMq解：1、分别画出AB、BC杆件的受力图2、建立直角坐标系3、分别列平衡方程xy对AB杆件对BC杆件aaa（c）（b）（a）图10课件例7、已知

7、曲柄滑块机构，在图示位置时，F=400N，试求曲柄OA上应加多大的力偶矩M才能使机构平衡？FM10cm20cm10cmOAB图11（a）课件解：1、分别画出OA杆件、AB杆件、B滑块的受力图。FBF'BFAF'AFOxFOyFFNM2、建立直角坐标系3、列静力学平衡方程对B：对OA：（b）（c）（d）OAABB课件图12支架1、画出图12所示支架中B销的受力图，并求各支架中杆件AB、BC所受到力的大小。60o60o60oABCG课堂练习：课件2、已知两个杆件铰接于点C，力F作用在点C，求支座A、B产生的约束力。图13

8、课堂练习：课件评价课件小结一、静定与静不定问题的判定；二、物体系统的平衡求解；三、物体系统平衡求解的方法；课件1、已知四杆机构中点A、B分别受F和F1力作用，AB杆件与OA杆件夹角为120o，与BC杆件夹角为60o，求O、C处产生的约束力。图14FF1OCBA120o60o作业课件D图15支架2、画出图15所示支架中杆BC的受力图，并求支架中