第6章 静力学专题.ppt

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1、第六章静力学专题§1桁架§2摩擦§3重心1输电§1桁架桥梁建筑一、桁架概述通讯2§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。桁架:3§1桁架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：4§1桁架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桁架的类型按空间分布形式可分为：5§1桁架桁架的节点工程上把几根直杆连接的地方称为节点6§1桁架榫接木桁架节点7§1桁架钢桁架节点铆接焊接8§1桁架钢筋混凝土桁架节点刚接9§1桁架假设1：各杆件都用光滑铰链相连接桁架模型简化的基本假设10§1桁架假设2：各杆件轴线都是

2、直线，并通过铰链中心11§1桁架假设3：所有外力（荷载及支座约束力）都作用在节点上12§1桁架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§1桁架二力杆轴向力ABFAFBAB理想桁架中杆件受力的特点：CBFCFB14§1桁架二、平面桁架内力的计算方法1、节点法（以节点为研究对象计算杆件内力的方法）ABCDE例:在图示桁架中,已知水平杆和铅垂杆等长,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、

3、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15§1桁架xyFN=0FPFN1=0FN2=0？零杆的判断：16§1桁架FPFPABCDEGHI例题：试确定图示桁架中的零力杆17§1桁架节点法的特点: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?118§1桁架2、截面法(以部分桁架为研究对象计算杆件内力的方法)1例: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19§1桁架杆件受压会产生失稳20§1桁架截面法特点

4、:研究对象为部分桁架,可建立3个独立的平衡方程思考题：确定图示结构的静定性ABCDE(1)OABCDE(2)OABCDE(3)OABCDE(4)O未知量个数=独立平衡方程的个数21§1桁架ABC思考题：试确定图示桁架中的零力杆。22§1桁架例: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23§1桁架ABCDEGH1解:1、研究整体2、研究分离体3、研究销钉GBDHCG24§2摩擦现实中的摩擦问题25§2摩擦多盘摩擦离合器单盘摩擦离合器26§2摩擦2

5、7§2摩擦28§2摩擦29§2摩擦一、滑动摩擦1、静滑动摩擦2、动滑动摩擦其中：静滑动摩擦因数其中：动滑动摩擦因数F：摩擦力，：法向约束力滑动趋势30§2摩擦影响摩擦系数的因素：湿度、温度摩擦表面的材料31§2摩擦刹车盘32§2摩擦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。33§2摩擦34§2摩擦二、摩擦角与自锁现象称为摩擦角（不滑动的条件）自锁条件运动趋势全反力35§2摩擦问题：已知静滑动摩擦因数为f,斜面倾角为多大时,滑块将要滑动。问题：已知静滑动摩擦因数均为f，沿垂直于屏幕方向水平推动滑块,哪种情况较易推动？n36§2摩擦斜面摩擦自锁的应用n

6、37§2摩擦BA问题：假设墙壁光滑，若使梯子不滑动，地面与梯子间的静滑动摩擦因数fs至少为多大。(不计梯子自重,人重为W)ABn解：研究梯子，画受力图38§2摩擦问题：长轴为a，短轴为b，重为W的均质椭圆盘，一端铅垂吊起，另一端放在倾角为的固定斜面上，圆盘长轴与水平线的夹角为，若圆盘处于平衡，圆盘与斜面的静滑动摩擦因数最小为多大？不滑动的条件解：研究椭圆盘，受力分析39§2摩擦例：重为W长为L的均质梯子靠在光滑的墙壁上(夹角为）,它与地面的静滑动摩擦因数为f,梯子上作用一水平力F，BD=a，求维持平衡时的F。解：取梯子为研究对象,画受力图ABCDBDCAP40§2摩擦维持平衡的条

7、件:BDCA求解静滑动摩擦问题应注意：静滑动摩擦力（大小、方向）由平衡条件（方程）确定。只有达到临界状态时，静滑动摩擦力的大小才等于支撑力与摩擦因数的乘积。41§2摩擦三、滚动摩阻刚体假设：圆盘为刚体地面为刚体42§2摩擦滚动摩阻力偶非刚体假设：圆盘为非刚体地面为非刚体滚动摩阻系数（mm）滚动摩阻力偶矩的方向与轮子滚动（趋势）的方向相反注意：当滚阻力偶未达到最大值时，其大小由平衡方程确定。43§2摩擦例：圆盘为W，半径为R，水平拉力为F，静滑动摩擦因数为f滚动摩擦阻力