工程力學(xué)課件之平面任意力系(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 0AxF ?2AyF q l F q l? ? ?2AM q l??B 2l FMAxFAyFAM x A y 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 解： （ 1）取梁為研究對象。 （ 2）受力分析如圖。 例 44 水平外伸梁如圖所示 。 若均布載荷 q=20kN/m，F(xiàn)=20kN， 力偶矩 M=20kNm ， a=， 求 A、 B點的約束反力 。 qBAOFaaaMq aBAOFaaaMxyFA yFB yFA x 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 (3) 列平衡方程： (4) 聯(lián)立求解： A A B2 4 k N , 0 , 1 2 k Ny x yF F F? ? ?AB( ) 0 , 2 02 yaM F q a M F a F a? ? ? ? ? ? ? ??AB0 , 0y y yF F F F q a? ? ? ? ??A0 , 0xxFF???q aBAOFaaaMxyFA yFB yFA x 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 例 45 剛架 ABCD的 A處為固定鉸支座 ， D處為輥軸支座 。 此剛架上有水平載荷和垂直載荷 。 已知 F1=10 kN， F2=20 kN， a=3 m。 求支座 A、 D的約束反力 。 解： （ 1）取剛架整體為研究對象，畫出受力圖。 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 (3) 列平衡方程： (4) 求解： A 1 2 D( ) 0 , 2 0yM F F a F a F a? ? ? ? ? ? ? ??D 2 1 A( ) 0 , 2 0yM F F a F a F a? ? ? ? ? ? ??A10 , 0xxF F F? ? ??A1 10 kNxFF? ? ? ?A 2 1( ) / 2 5 k NyF F F? ? ?D 1 5 k NyF ? 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 平面平行力系的平衡方程 ? ? 0xF 0000 ???? ?平面平行力系的方程為兩個，有兩種形式： 00yoFM? ??? ?????各力不得與投影軸垂直。 ???????00BAMM 兩點連線不得與各力平行。 BA, 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。起重機(jī)自重為 W，載重為 W1，平衡物重 W2。要使起重機(jī)在空載、滿載且載重在最遠(yuǎn)處時均不翻倒，試求平衡物重。 解： （ 1）取塔式起重機(jī)整體為研究對象 ,受力分析如圖。 （整機(jī)在平面平行力系作用下處于平衡。） 2W1WWe C b l a 例 46 翻倒問題 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 (2) 列平衡方程： 0,AM ??0BF ?1) 空載時（ W1 =0）： 不翻倒的條件是： B2( ) 0F b W e b W a? ? ? ? ? ?B21 [ ( ) ] 0F W e b W ab? ? ? ? ? ?可得空載時平衡物重量 W2的條件： 2()W e bWa??2W1WWe C b l a 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 0,BM ??0AF ?2) 滿載且載重位于最遠(yuǎn)端時 ,不翻倒的條件是： A 2 1( ) 0F b W a b W e W l? ? ? ? ? ? ? ?A 1 21 [ ( ) ] 0F W e W l W a bb? ? ? ? ? ? ? ?211 ()W W e W lab???2W1WWe C b l a 121 ( )() W e bW e W l Wa b a?? ? ??綜合考慮，平衡物重量 W2應(yīng)滿載的條件 ： 可得滿載時平衡物重量 W2的條件： 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 一、基本 概念： ① 剛體系 —— 由若干個物體通過約束組成的系統(tǒng)； ② 外 力 —— 物體系以外任何物體作用于該系統(tǒng)的力； ③ 內(nèi) 力 —— 物體系內(nèi)部各物體間相互作用的力； 167。 4–4 物體系統(tǒng)的平衡 ?靜定與靜不定的概念 CFBFB C ?CFA C q AxFAyFA B C q 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 物系平衡的特點： ①物系靜止 ②物系中每個單體也是平衡的。每個單體可列 3個 平衡方程，整個系統(tǒng)可列 3n個方程（設(shè)物系中 有 n個物體） 解物系問題的一般方法： 由整體 局部 （常用）， 由局部 整體 （用較少） 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué) 第四章 平面任意力系 解： 以整體為研究對象，畫出受力圖 例 49 三鉸拱結(jié)構(gòu)如圖所示，它的左半部受到豎向均布荷載 q的作用。已知 q=10kN/m， a=4m。求支座 A、 B的約束反力。 ABCaa aqA BCF AxF AyF BxF Byq 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 工程 力學(xué)