同济理论力学静力学ppt课件.ppt

《同济理论力学静力学ppt课件.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、本周作业1.　空间力系平衡：第74～76页习题3-4、　3-14〔参考教材例3-7〕、　3-15（c）〔参考教材例3-8〕2.　平面力系（物体系统）平衡：第51～53页习题2-19（b）、2-20、2-25、2-273.　桁架：第51～53页习题2-29、2-31、2-321桁架习题2-32提示：作截面m-m如图2今日作业第51～53页习题　2-19（b）、2-20、2-25、2-273今日作业第54页习题　2-29、2-31、2-324今日作业《理论力学练习册》第9～10页力系的平衡（2）习题

2、5~85回顾：静力学主要研究两个问题：力系的简化、力系的平衡，同时也研究力的一般性质。第一、二章主要内容：力的一般性质、力系的简化第三章开始讲述力系的平衡。重点：平面物体系统的平衡及应用。6第三章力系的平衡一、空间任意（一般）力系空间一般力系平衡的充分和必要条件：力系的主矢和对于任一点O简化的主矩均等于零。第一节平衡方程的解析形式7空间任意力系的独立平衡方程数是6个，对一个刚体，最多可建立6个独立的平衡方程，可解六个未知量。空间任意力系平衡方程的基本形式：8以上是空间任意力系平衡方程的基本形式，

3、而非唯一形式。1）可以选取空间任意直线为投影轴，可选取任意轴为矩轴（可对任意轴取矩），这些轴不一定是坐标轴，这些轴也不一定相互正交；2）力的投影轴与矩轴不一定重合；3）可以用力矩形式的平衡方程来代替投影形式的平衡方程，即可建立4～6个力矩形式的平衡方程，而减少投影形式的平衡方程个数，但独立的平衡方程个数最多为6个。求解空间任意力系平衡问题最关键的是建立合适形式的平衡方程，避免求解联立方程组。9101112求解空间任意力系最关键的是建立合适形式的平衡方程，避免求解联立方程组，故选投影轴要使尽可能多

4、的未知力与它垂直，选矩轴要尽可能多的未知力与它相交或与它平行。总之，尽可能使一个方程求解一个未知量。13141516例矩形板ABCD重Q=200N，该板用球铰A和蝶形铰链B固定在墙上，并用绳CE维持在水平位置，若φ=30°，求绳的拉力T及铰链A，B的反力。φφCABEφφDCATXAZAYAXBZBxyzQDB17解：ΣMy(Fi)=0Tsinθb－Qb/2=0T=Q=200NΣYi=0YATcosθcosφ=0YA=3T/4=150NΣMx(Fi)=0ZBL+TsinθL－QL/2=0ZB=Q

5、/2-T/2=0ΣZi=0ZA+ZB+Tsinθ－Q=0ZA=Q-T/2=100NΣMz(Fi)=0XB=0ΣXi=0XA+XB-Tcosθsinφ=0XA=86.6N18例图示为某水轮机涡轮转动轴，已知大锥齿轮D上承受的啮合反力可以分解为圆周力Ft、轴向力Fa和径向力Fr，且它们的大小比为1:0.32:0.17，外力偶矩为MZ=1.2kNm，转动轴及其附件总重量为G=12kN，锥齿轮的平均半径为DE=r=0.6m，其余尺寸如图所示，试求两轴承处的约束反力。将两个轴承处的约束反力进行分解，A是为

6、固定铰支座，B视为圆柱铰ABDEMZ因此，共有8个未知力。他们分别为：19但由于大锥齿轮D上承受的啮合反力3个分力存在比例关系，相当于补充了两个方程ABDEMZ静力平衡方程如下：20由（6）解得：代入（7），可得：将上述结果代入（1）～（5），最后求得：21空间任意（一般）力系是最普遍的力系，其它一些特殊的力系，如空间汇交力系、空间平行力系、空间力偶系、平面任意（一般）力系等均为它的特例，其平衡方程均可由它导出。力系汇交力系平面汇交力系空间汇交力系力偶系平面力偶系空间力偶系平行力系平面平行力系空

7、间平行力系任意力系（一般力系）平面任意力系空间任意力系22在以下三种空间任意力系的特例中，独立平衡方程个数相应减少：空间汇交力系当空间平衡力系中各力的作用线汇交于某一点（设为O点），以O点为简化中心，则主矩MO为零自然满足，要使主矢应有，因此空间汇交力系的平衡问题最多可建立3个独立平衡方程求解3个未知量。23例题如图所示，用起重机吊起重物。起重杆的A端用球铰链固定在地面上，而B端则用绳CB和DB拉住，两绳分别系在墙上的C点和D点，连线CD平行于x轴。已知CE=EB=DE,角α=30o，CDB平面

8、与水平面间的夹角∠EBF=30o,重物G=10kN。如不计起重杆的重量,试求起重杆所受的力和绳子的拉力。241.取杆AB与重物为研究对象，受力分析如图。解：xzy30oαABDGCEFF1F2FAzy30oαABGEFF1FA其侧视图为253.联立求解。2.列平衡方程。zy30oαABGEFF1FAxzy30oαABDGCEF26272.空间平行力系28自然满足的方程：Fx=0，Fy=0Mz(F)=0因此空间平行力系的平衡问题最多可建立如下3个独立平衡方程，求解3个未知量。Fz=0，M