理论力学 工程力学之桁架与摩擦ppt课件.ppt

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1、静力学专题理论力学1§z-1平面桁架的内力分析§z–2考虑摩擦时的平衡问题习题课静力学专题2静力学§z-1平面桁架的内力分析1.桁架：由许多根直杆在两端按一定的约束方式（如焊接、铆接、螺栓、铰链等）彼此连接而成的几何形状不变的结构。一、桁架结构概述2.工程中的桁架结构具有自重轻、承载能力强的特点。充分发挥材料性能。静力学工程中的桁架结构静力学工程中的桁架结构静力学工程中的桁架结构静力学工程中的桁架结构2-5平面静定桁架房屋建筑国防机械2-5平面静定桁架木桁架钢桁架钢筋混凝土桁架2-5平面静定桁架静力学二、桁架简化模型、计算方法1.桁架简化模型基本假设：（1）各杆均为直

2、杆；（2）杆件两端用光滑的铰链连接，铰的中心就是节点的位置；（3）所有载荷（包括约束力）都作用在节点上；如果是平面桁架，则假设所用载荷都作用在各杆轴线所在平面内；（4）如果需要考虑杆件的自重，则将其平均分配到杆件两端的节点上。如果载荷不直接作用在节点上，可以对承载杆作受力分析，确定杆端受力，再将其作为等效节点载荷施加于节点上。满足以上假设条件的桁架称为理想桁架。静力学桁架的特点：①直杆，不计自重，均为二力杆；②杆端铰接；③外力作用在节点上。力学中的桁架模型(基本三角形)三角形有稳定性(a)(b)(c)2.计算方法a.节点法以桁架中的每个节点为研究对象，逐个考虑其受力和

3、平衡，从而求得全部杆件内力。b.截面法假想用一截面（平面或曲面均可）将桁架截断，成为两部分，考虑其中的任一部分桁架的平衡，从而求出被截断杆件的内力。c.联合法联合应用节点法与截面法求解。静力学解：①研究整体，求支座反力a.节点法已知：如图P=10kN，求各杆内力？例1②依次取A、C、D节点研究，计算各杆内力。静力学节点D的另一个方程可用来校核计算结果恰与相等,计算准确无误。静力学解：研究整体求支反力①b.截面法例2已知：如图，h，a，P求：4，5，6杆的内力。②选截面I-I，取左半部研究IIA'静力学说明：节点法：用于设计，计算全部杆内力截面法：用于校核，计算部分杆内

4、力先把杆都设为拉力,计算结果为负时,说明是压力,与所设方向相反。静力学例3悬臂桁架的几何尺寸及受力如图所示，试求桁架中杆DG、DF及EF三杆的内力。——节点法、截面法并用。c.联合法解：1.截面法FGFFHF求FGD求FFD、FFE、FHE静力学解：2.联合应用节点法与截面法直接求解由有解得先取节点F为研究对象再用截面将DG、DF、EF、EH各杆截断，取右边为研究对象。得将FFD=-FFE代入，解得静力学三杆节点无载荷、其中两杆在一条直线上，另一杆必为零杆四杆节点无载荷、其中两两在一条直线上，同一直线上两杆内力等值、同性。两杆节点无载荷、且两杆不在一条直线上时，该两杆

5、是零杆。d.特殊杆件的内力判断①②③静力学例3已知Pd,求：a.b.c.d四杆的内力？解：由零杆判式研究A点：例4指出桁架中零杆2-5平面静定桁架例5求图示桁架1，2杆内力。已知a，F。整体受力如图2-5平面静定桁架e.综合举例将FB代入得巧作截面，使多个未知力共线，方程中不出现。作1-1截面，研究右半部，受力如图，例6用截面法求指定杆内力。①求图a中FAB。先整体，求约束力作图示截面，研究内部△再研究结点B:由，得亦可作图法，先求出，再由结点A求。图a2-5平面静定桁架作图示截面，研究内部分，受力如图②求图b中的图b2-5平面静定桁架再作双截面如图，求铰B处约束力。

6、对上部分:对BCE:后由结点B平衡(上部分)先整体，③图c联合桁架由三简单桁架铰接，求。图c2-5平面静定桁架④求图示结构中1，2，3杆内力先整体去掉二力平衡杆，由△平衡求之再作图示截面2-5平面静定桁架例7.已知如图，求。解：作1－1截面，研究右部，受力如图:由，有即2-5平面静定桁架整体受力如图，由，有节点B受力对称，由，有2-5平面静定桁架即(1)、(3)代入(2)式故(压)2-5平面静定桁架能!涉及24个未知力，24个方程。如何求Fb?求出后，对1－1截面右半部，问：本题能否不用截面法?2-5平面静定桁架练习1．平面桁架结构如图所示。节点D上作用一载荷P，求各

7、杆内力。练习2．平面桁架的支座和载荷如图所示，求杆1、2、3的内力。答案：静力学前几章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。[例]§z-2考虑摩擦时的平衡问题平衡必计摩擦37静力学（1）定义：相接触物体，产生相对滑动（趋势）时，其接触面产生阻止物体运动的力叫滑动摩擦力。（就是接触面对物体作用的切向约束反力）（2）状态：①静止：②临界：（将滑未滑）③滑动：一、滑动摩擦1.静滑动摩擦力（翻页请看动画）所以增大摩擦力的途径为：①加大正压力N,②加大摩擦系数f（f—静滑动摩擦系数）（