工程力学(单辉祖)_第6章_桁架-摩擦-重心ppt课件.ppt

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1、第六章桁架-摩擦-重心1桁架：由一些细长直杆按适当方式分别在两端连接而成的几何形状不变的结构。§6.1桁架2输电桥梁建筑一、桁架概述通讯3木桁架钢桁架钢筋混凝土桁架桁架的类型：按材料的类型可分为：二、桁架的分类4空间桁架组成桁架的所有杆件轴线都在同一平面内组成桁架的杆件轴线不在同一平面内平面桁架按空间分布形式可分为5桁架的节点工程上把几根直杆连接的地方称为节点6榫接木桁架节点7钢桁架节点铆接焊接8钢筋混凝土桁架节点刚接9假设1：各杆件都用光滑铰链相连接三、桁架模型简化的基本假设10假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰

2、链中心11假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上12桁架模型简化的基本假设：假设1：各杆件都用光滑铰链相连接假设2：各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上满足上述基本假设的桁架称为理想桁架13四、桁架的组成特点理想桁架是各直杆在两端用理想铰相连接而组成的几何不变体系。上弦杆下弦杆节间长度跨度ldh桁高斜杆竖杆1212FNFNFQ1=0FQ2=0五、桁架的力学特性理想桁架各杆其内力只有轴力（拉力或压力）而无弯矩和剪力。六、平面桁架内力的计算方法1、节点法（以节点

3、为研究对象计算杆件内力的方法）ABCDE[例6-1]:在图示桁架中,已知水平杆和竖直杆等长,求各杆内力。1234567研究节点E→杆1、2的内力研究节点C→杆3、6的内力研究节点D→杆4、5的内力研究节点B→杆7内力和B处的约束力零力杆：在桁架中受力为零的杆件15xyFN=0FPFN1=0FN2=0？零杆的判断：16节点法的特点:1、研究对象为节点（汇交力系）2、每个节点可以建立两个独立的平衡方程问题1:在图示桁架中,哪些杆件为零力杆?问题2:在图示桁架中,杆1的内力如何求?1172、截面法(以部分桁架为研究对象计算

4、杆件内力的方法)1[例6-2]:求图示桁架中杆1的内力。解:1、选取截面2、画受力图3、建立平衡方程研究整体:研究部分桁架18[例6-3]求图示结构中,CB杆上C端的约束力和杆1的内力已知:M,P,AE=EC=CD=DB=DH=EG=LABCDEGH1BDHCG解题思路：1、研究销钉G2、研究结构右半部分3、研究整体19ABCDEGH1解:1、研究整体2、研究分离体3、研究销钉GBDHCG20前面我们把接触表面都看成是绝对光滑的，忽略了物体之间的摩擦，事实上完全光滑的表面是不存在的，一般情况下都存在有摩擦。平衡必计摩

5、擦§6.2摩擦谢传锋:工程力学(静力学)22现实中的摩擦问题谢传锋:工程力学(静力学)23谢传锋:工程力学(静力学)24谢传锋:工程力学(静力学)25刹车盘谢传锋:工程力学(静力学)26八达岭高速公路进京方向有十多公里的下坡路，常常有大货车制动失灵引发交通事故。谢传锋:工程力学(静力学)27研究摩擦的目的：利用其利，克服其害。按接触面的运动情况摩擦分类：研究摩擦的方法：平衡方程补充方程（临界状态）滑动摩擦滚动摩擦1、滑动摩擦力的定义：一、滑动摩擦相接触物体，产生相对滑动或滑动趋势时，其接触面产生的阻止物体运动的力叫

6、滑动摩擦力。滑动摩擦力是接触面对物体作用的切向约束反力。29①静止：②临界：（将滑未滑）③滑动：增大摩擦力的途径为：①加大正压力,②加大摩擦系数（fs—静滑动摩擦系数）（f—动滑动摩擦系数）2、状态：二、全反力与摩擦角1、全约束力(全反力)：即法向约束力FN和切向约束力F的合力2、摩擦角：在平衡的临界状态，即夹角达到最大值，称为摩擦角。即：大小：方向：①定义：当物体依靠接触面间相互作用的摩擦力与正压力（即全反力），自己把自己卡紧，无论外力多大都不会松开，这种现象称为自锁。当时，永远平衡（即自锁）②自锁条件：三、自锁摩

7、擦系数的测定：OA绕O轴转动使物块刚开始下滑时测出a角，tga=fs,(该两种材料间静摩擦系数)③自锁应用举例由实践可知，使滚子滚动比使它滑动省力，下图的受力分析看出一个问题，即此物体平衡，但没有完全满足平衡方程。出现这种现象的原因是，实际接触面并不是刚体，它们在力的作用下都会发生一些变形，如图：四、滚动摩擦与F形成主动力偶使前滚此力系向A点简化滚阻力偶与主动力偶（,F）相平衡①滚阻力偶M随主动力偶（,F）的增大而增大；②有个平衡范围；滚动摩擦③与滚子半径无关；④滚动摩擦定律：，d为滚动摩擦系数。在右图中，若拉力FH

8、要使圆轮移动，则FH要达到最大静摩擦力Fmax的值，即：若要使圆轮滚动，则需对A点的力矩FH·r达到最大滚动摩擦力偶矩Mf的值，即：因此：一般远大于,因此远大于。因此使圆轮滚动比使其滑动省力得多。在未滑动前已开始滚动称为无滑动的滚动，简称纯滚动。五、考虑摩擦时的平衡问题考虑摩擦时的平衡问题，一般是对临界状态求解，这时可列出的补充方程。其它解法与