理论力学 第4章 静力学应用问题课件.ppt

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1、返回总目录TheoreticalMechanics理论力学第一篇静力学第4章静力学应用问题制作与设计贾启芬刘习军目录TheoreticalMechanics4.1主要内容4.2基本要求4.3重点讨论4.4例题分析4.5典型习题返回首页第4章静力学应用问题返回首页TheoreticalMechanics4.1主要内容第4章静力学应用问题TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题4.1.1平面静定桁架桁架是由一些直杆彼此在两端用铰链连接而成的几何形状不变的结构。桁架中杆件与杆件相连接的铰链，称为节点。所有杆件的轴线都在同一平面内的桁架．称为平面桁

2、架。桁架中的几种假设：(1)各直杆两端均以光滑铰链连接。(2)所有载荷在桁架平面内，作用于节点上。(3)杆自重不计。如果杆自重需考虑时，也将其等效加于两端节点上。满足以上假设条件的桁架称为理想桁架。理想桁架中的各杆件都是二力杆，仅在其两端铰链处受力。其内力性质是受拉还是受压尤为重要。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题桁架杆件内力计算的几种常用方法节点法节点法适用于求解全部杆件内力的情况以各个节点为研究对象的求解方法求解要点逐个考虑各节点的平衡、画出它们的受力图。应用平面汇交力系的平衡方程，根据已知力求出各杆的未知内力。在受力图中，一般

3、均假设杆的内力为拉力，如果所得结果为负值，即表示该杆受压。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题桁架杆件内力计算的几种常用方法截面法适用于求桁架中某些指定杆件的内力求解要点被截开杆件的内力成为该研究对象外力，可应用平面一般力系的平衡条件，求出这些被截开杆件的内力。由于平面一般力系只有3个独立平衡方程，所以一般说来，被截杆件应不超出3个。假想用一截面截取出桁架的某一部分作为研究对象求解方法TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题桁架杆件内力计算的几种常用方法零杆：桁架某些不受力的杆件最常见的零杆发生

4、在图示的节点处零杆对保证桁架几何形状是不可缺的。在计算中，先判断零杆。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题（1）两个相互接触的物体产生相对运动或具有相对运动的趋势时，彼此在接触部位会产生一种阻碍对方相对运动的作用。这种现象称为摩擦，这种阻碍作用，称为摩擦阻力。（2）阻碍彼此间沿接触面公切线方向的滑动或滑动趋势的作用的摩擦，称为滑动摩擦，相应的摩擦阻力称为滑动摩擦力，简称摩擦力。（3）当物体仍处于平衡状态时，这个阻碍物体运动的力就称为静滑动摩擦力，简称静摩擦力。（4）在临界平衡状态时，静摩擦力达到最大值，称为最大静摩擦力。静滑动摩擦力的大

5、小满足下列条件4.1.2滑动摩擦（6）法向反力FN与静摩擦力F合成为一全约束力FR，简称全反力。全反力FR与接触面法线的夹角达到的最大值，称之为两接触物体的摩擦角。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题（5）库仑静摩擦定律：最大静摩擦力的大小与接触物体之间的正压力成正比，即比例系数f是量纲为1的量，称为静滑动摩擦因数。（7）通过全反力作用点在不同的方向作出在极限摩擦情况下的全反力的作用线，则这些直线将形成一个锥面，称为摩擦锥。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题（8）当物体所受主动力的合力Q的

6、作用线位于摩擦锥以内时，无论主动力Q的大小增至多大，当物体恒处于平衡状态时，这种现象称为自锁。称为自锁条件。（9）两接触物体之间存在相对滑动时，其接触面上产生阻碍对方滑动的阻力称为动滑动摩擦力，简称动摩擦力。（10）库仑动摩擦定律：动摩擦力的方向与物体接触部位相对滑动的方向相反，大小与接触面之间的正压力成正比。称为动滑动摩擦因数，简称动摩擦因数。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题4.1.3滚动摩擦（1）阻碍两物体在接触部位相对滚动或相对滚动趋势的作用的摩擦称为滚动摩擦，相应的摩擦阻力实际上是一种力偶，称之为滚动摩擦阻力偶，简称滚阻力偶

7、。（2）接触面之间产生的这种阻碍滚动趋势的阻力偶称为静滚动摩擦阻力偶，简称静滚阻力偶。（3）当物体达到一种欲滚而未滚动的临界平衡状态时，其静滚阻力偶称为最大静滚阻力偶。静滚阻力偶应满足下述条件此式称为滚动摩擦定律。称为滚动摩阻系数。TheoreticalMechanics返回首页4.1主要内容第4章静力学应用问题（4）最大静滚阻力偶与接触物体之间的法向反力成正比，方向与滚动趋势相反，即对于需要考虑摩擦的平衡问题，除了需要列平衡方程外还应补充关于摩擦力的物理方程。返回首