静力学习题课(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,静力学习题课,主讲：韩宪军,通过本次习题课，希望学生能够就静力学公理、物体,(,或物系,),受力分析、力系简化、力系平衡等知识有一个系统的复习和总结，以达到,“,温故而知新,”,的目的。,目的要求：,大多数内容仅讲方法、思路；对于同学们作业中存在的共性问题，适当细讲。,方式方法：,1,、画起重机、梁,AB,、,整体的受力图。,W,1,W,2,F,NC,F,ND,F,ND,F,NC,F,NB,F,Ay,F,Ax,W,2,W,1,C,D,A,B,W,2,W,1,C,D,A,B,F,NB,F,Ay,F,Ax,B,W,1,2,、画杆,AB,(,连同滑轮,),、,杆,AB,(,不连,滑轮,),和,整体的受力图。,A,B,D,W,1,C,W,2,F,T,F,Cy,F,Cx,F,Ay,F,Ax,F,Cy,F,Cx,F,Ay,F,Ax,F,By,F,Bx,A,B,D,W,1,C,W,2,F,Ay,F,Ax,F,Dy,F,Dx,F,T,A,D,B,C,F,Ax,F,Ax,F,B,p,D,B,A,F,B,p,F,A,D,B,A,3,、画整体的受力图,B,C,A,C,B,F,A,C,B,C,A,C,B,F,C,C,F,A,F,A,F,A,F,B,F,B,F,B,F,CB,F,CA,A,C,F,F,F,C,F,CB,F,C,F,CA,F,C,F,C,5,、画,AC,、,BC,的受力图,6,、四连杆机构,OABO,1,在图示位置平衡，已知,OA,=40 cm,O,1,B,=,60cm,作用在曲柄,OA,上的力偶矩大小为,M,1,=1Nm,不计杆重；求,力偶矩,m,2,的大小及连杆,AB,所受的力。,90,o,30,o,M,2,M,1,A,B,O,O,1,提示：,此为物体系统的平衡问题，关键是确定,AB,杆为二力杆,。,具体求解过程,略,7,、,已知：,P=,20kN,，,q=,5kN,m,，,a,=45,；,求支座,A,、,C,的反力和中间铰,B,处的压力。,解：,(1),先研究,BC,梁（附属部分）,受力分析如图，列平衡,方程求解：,解之，,F,NC,=,14.14kN,F,Bx,=,10kN,F,By,=,10kN,F,Bx,F,By,F,NC,(2),再研究,AB,部分（基本部分）,受力分析如图，列平衡方程,求解：,其中：,Q=q,2,=,5 2=10kN,10kN,M,A,=,30kNm,解得：,10kN,F,Ay,=,20kN,F,Bx,F,By,F,Ay,F,Ax,解,：选整体研究,受力如图,选坐标、取矩点、,Bxy,B,点,列方程为,:,(1),8,、已知各杆均铰接，,B,端插入地内，,P,=1000N,，,AE,=,BE,=,CE,=,DE,=1m,，,杆重不计。,求,AC,杆内力？,B,点的反力？,F,Bx,F,By,受力如图,(2),再研究,CD,杆,取,E,为矩心，列方程,F,Ex,F,Ey,F,CA,解之，,解,:(1),研究起重机,(2),再研究梁,CD,F,ND,F,NB,F,Ax,F,Ay,F,NG,F,NF,F,ND,F,NG,F,Cx,F,Cy,9,、,已知：连续梁上,P,=10kN,Q,=50kN,CE,铅垂,不计梁重,求：,A,B,和,D,点的反力,注：本题研究解题思路和解题,过程的顺序之间的关系,(4),解题思路和解题过程的顺序是相反的,解题思路：,梁,CD,起重机,解题过程：,梁,CD,系统整体,系统整体,起重机,(3),再研究整体,F,ND,F,NB,F,Ax,F,Ay,再研究整体：由,10,、,已知：,AB,=2,a,重为,P,，,BC,重为,Q,，,ABC,=,求：,A,、,C,两点的反力。,解,：先研究,BC,，,受力如图,F,NC,F,Bx,F,By,F,Ay,F,Ax,F,NC,A,B,C,D,E,F,G,Y,B,a,a,a,a,a,a,P,11,、,求图示桁架中,AD,、,BE,杆的轴力。,取,-,截面以上,取,-,截面以上,取,-,截面以上,解,:,O,A,a,q,B,C,D,a,a,a,M,M,定研究对象,：梁,OBD,受力分析,定问题性质,：平面,建立参考坐标系：,主动力简化,未知数与方程个数的分析,:,4/3,约束力正向,定铰支座,可动铰支座,静不定,12,、图示两梁由圆柱铰,B,连接,它们放在,O,、,A,与,C,三个支座上。梁上有一集度为,q,的均布载荷,一集中力,F,与力偶,M,求支承处对梁的约束力。,力系的平衡,/,刚体系平衡,/,解,O,A,a,q,B,C,D,a,a,a,M,M,M,定研究对象,：梁,BCD,受力分析,定问题性质,：平面,建立参考坐标系：,主动力简化,未知数与方程个数的分析,:,3/3,约束力正向,圆柱铰,动铰支座,平衡方程,力系的平衡,/,刚体系平衡,/,解,O,A,a,q,B,C,D,a,a,a,M,M,定研究对象,：梁,OBD,M,未知数与方程个数的分析,:,3/3,平衡方程,力系的平衡,/,刚体系平衡,/,解,O,A,a,q,B,C,D,a,a,a,M,M,定研究对象,：梁,BCD,主动力的处理,M,讨论：,M,M,M,解,:,定研究对象,：系统,定问题性质,：平面,建立参考坐标系：,主动力,未知数与方程个数的分析,:,4/3,约束力正向,动铰支座,定铰支座,A,B,C,D,E,受力分析,A,B,C,D,E,柔束,静不定,13,、图所示一结构由,AB,、,BC,与,CE,三个构件构成，,E,处有一滑轮，细绳通过该轮悬挂一重为,12,kN,的重物，,A,为固定铰支座，,B,为滑动铰支座，,C,、,D,与,E,为圆柱铰，,AD,=,BD,=,l,1,=2m,，,CD,=,DE,=,l,2,=1.5m,，不计杆件与滑轮的重量。,求：支承处的约束反力。,定研究对象,：滑轮,受力分析,定问题性质,：平面,建立参考坐标系：,主动力简化,未知数与方程个数的分析,:,3/3,约束力正向,园柱铰,平衡方程,A,B,C,D,E,E,柔束,定研究对象,：系统（不含滑轮）,受力分析,定问题性质,：平面,建立参考坐标系：,未知数与方程个数的分析,:,3/3,约束力正向,平衡方程,A,B,C,D,E,动铰支座,定铰支座,园柱铰,E,14,、,已知：,P,=10,kN,a,杆，轮重不计；,求：,A,C,支座处约束力,.,解：,取整体，受力图能否这样画？,取整体，画受力图,.,解得,解得,对整体受力图,解得,取,BDC,杆（不带着轮）,取,ABE,（,带着轮）,取,ABE,杆（不带着轮）,取,BDC,杆（带着轮）,解得,解,：,15,、,直角曲杆,OABC,的,O,端为固定端,C,端受到力,F,的作用,如图。已知：,F,=100N,，,a,=200mm,b,=150mm,c,=125mm,求：力,F,对固定端,O,点的矩？（力,F,平行于,x,轴）,16,、已知：三角支架由三杆,AB,、,AC,和,AD,用球铰,A,连接而成，分别用球铰支座,B,、,C,和,D,固定在地面上，设铰,A,上悬挂一重物，,若杆的自重均不计，求各杆所受的力。,解：,1.,以,A,为研究对象,2,.,受力分析,3,.,列方程求解：,解之,解：,由整体,17,、,均质杆,AB,和,BC,在,B,端铰接，,A,端铰接在墙上，,C,端则由墙阻挡，墙与,C,端接触处的摩擦系数,f,=0.5,，,若两杆长相等、重量相同，,试求平衡时最大角度,。,18,、,已知板,ABCD,重,P,=50N,，,每边长,a,=30cm,，,A,为球铰，,B,为蝶铰，,AB,边是水平的，板的,E,点搁在一尖端,E,点上，,H,点作用,F,=100N,，,且：,CE=ED,BH,=10cm,=30,o,求：,A,、,B,、,E,的反力？,F,Ax,F,Ay,F,Az,F,By,F,Bz,F,NE,F,NE,19,、,空间任意力系的平衡方程为：,请问可否将后面的三个取矩轴改为另外三个直角坐标轴,x,y,和,z,？,20,、,空间平行力系的合成结果,不可能,为,(),A.,合力,B.,合力偶,C.,平衡,D.,力螺旋,A.,作用于,O,点的一个力,B.,一个合力偶,C.,作用线在,AB,左侧的一个力,D.,作用线在,AB,右侧的一个力,21,、图,1,所示一平面任意力系向,O,点简化后得到一个沿,AB,方向 的力和一个逆时针转向的力偶，则该力系最后合成的结果 是,(),O,A,B,F,R,M,O,图,1,22,、空间力对点之矩是,(),A.,代数量,B.,定位矢量,C.,滑动矢量,D.,以上答案都不对,23,、,下面关于力偶矩矢的说法,错误,的是,(),A.,矢量,B.,自由矢量,C.,定位矢量,D.,具有大小、指向和作用面方位三个要素,结束,