工程力学-第三章课件.ppt

1、2022-11-17工程力学-第三章工程力学工程力学-第三章第三章工程力学-第三章第三章第三章 工程力学-第三章对于一个系统，如果整体是平衡的，则对于一个系统，如果整体是平衡的，则组成这一系统的每一个构件也平衡的。组成这一系统的每一个构件也平衡的。对于单个构件，如果是平衡的，则构件对于单个构件，如果是平衡的，则构件的每一个局部也是平衡的。这就是整体的每一个局部也是平衡的。这就是整体平衡与局部平衡的概念。平衡与局部平衡的概念。第第三三章章 工程力学-第三章第三章第三章 工程力学-第三章返回首页返回首页第三章第三章 工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章 工程力学-第三章工程力学-第三章

2、工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章A端固定的悬臂梁端固定的悬臂梁AB受力如图示。梁的全受力如图示。梁的全长上作用有集度为长上作用有集度为q的均布载荷；自由端的均布载荷；自由端B处承处承受一集中力和一力偶受一集中力和一力偶M的作用。已知的作用。已知FPql，M=ql2；l为梁的长度。为梁的长度。试求试求固定端处的约束力。固定端处的约束力。工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章FP工程力学-第三章FPFAyFAxFBC工程力学-第三章FPFAyFA

3、xFBC工程力学-第三章FPFAyFAxFBC工程力学-第三章FPFAyFAxFBC工程力学-第三章M=FP l工程力学-第三章FAxFByFBxFAyM=FP lFBy FBx FCx FCy M=FP l工程力学-第三章FAxFByFBxFAy考察考察ABD杆杆 的平衡的平衡 MB(F)=0 :MA(F)=0 :FBy=0FAy=0Fx=0 :FBx+FAx=0 FBx=-FAx工程力学-第三章M=FP lFBy FBx FCx FCy 考察考察BC杆杆 的平衡的平衡Fx=0 :FBx-FCx=0 FCx=FBx=FBxFy=0 :FBy-FCy=0 FCy=FBy =FBy=0 MB(F

4、)=0 :FCx l+M=0FCx=FBx=-FP工程力学-第三章M=FP lFPM=FP lFPFPFP最后的受力图最后的受力图工程力学-第三章关于平衡对象的选择关于平衡对象的选择 能不能以整体为平衡对象能不能以整体为平衡对象FAxFAyFAxFAyM=FP lM=FP l工程力学-第三章工程力学-第三章M=FP l 图示结构图示结构，若，若 F P 和和 l 已知，确定已知，确定A、C二处约束力二处约束力工程力学-第三章M=FP lFAFC工程力学-第三章M=FP lFAFC MC(F)=0 :FA=FC=FPFAl+M=0工程力学-第三章FP 图示结构图示结构，若，若 F P 和和 l

5、已知，确定已知，确定A、C二处约束力二处约束力工程力学-第三章FPFCyFAFCx工程力学-第三章FPFCyFAFCx ME(F)=0 :MA(F)=0 :MC(F)=0 :FCx l-FP 2l=0-FA l-FP 2l=0-FCy 2l-FA l=0E工程力学-第三章第第3章章 返回首页返回首页工程力学-第三章实际工程结构大都由两个或两个以上构件通过一定约束实际工程结构大都由两个或两个以上构件通过一定约束方式连接起来的系统，因为在工程静力学中构件的模型都是方式连接起来的系统，因为在工程静力学中构件的模型都是刚体，所以，这种系统称为刚体，所以，这种系统称为刚体系统刚体系统(system of

6、 rigidity bodies)。前几章中，实际上已经遇到过一些简单刚体系统的问题，前几章中，实际上已经遇到过一些简单刚体系统的问题，只不过由于其约束与受力都比较简单，比较容易分析和处理只不过由于其约束与受力都比较简单，比较容易分析和处理。分析刚体系统平衡问题的基本原则与处理单个刚体的平衡分析刚体系统平衡问题的基本原则与处理单个刚体的平衡问题是一致的，但有其特点，其中很重要的是要正确判断刚问题是一致的，但有其特点，其中很重要的是要正确判断刚体系统的静定性质，并选择合适的研究对象。体系统的静定性质，并选择合适的研究对象。工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-

7、第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章考虑以整体为研究对象的平衡时，由考虑以整体为研究对象的平衡时，由于内力在任意轴上的投影之和以及对任意于内力在任意轴上的投影之和以及对任意点的力矩之和均为零，因而不必考虑。但点的力矩之和均为零，因而不必考虑。但是，一旦将系统拆开，以局部或单个刚体是，一旦将系统拆开，以局部或单个刚体作为研究对象时，在拆开处，原来的内力作为研究对象时，在拆开处，原来的内力变成了外力，建立平衡方程时，必须考虑变成了外力，建立平衡方程时，必须考虑这些力。这些力。工程力学-第三章工程力学-第三章:FP工程力学-第三章FDEFByFBx工程力学-第三章

8、FP FPFP如改变链接位置工程力学-第三章从系统整体分析从系统整体分析工程力学-第三章如果在系统上附加均布载荷如果在系统上附加均布载荷工程力学-第三章工程力学-第三章讨论：讨论：在不改变结构和载荷在不改变结构和载荷FP的位置与方的位置与方向的情形下，怎样改变缆索向的情形下，怎样改变缆索CH的位置，才的位置，才能使能使A端的约束力偶端的约束力偶MA 减小减小?工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章再考察整体平衡，将再考察整体平衡，将DE段的分布载荷简化为段的分布载荷简化为作用于作用于E处的集中力，其值为处的集中力，其值为

9、2ql，由平衡方程，由平衡方程 工程力学-第三章工程力学-第三章第第三三章章 返回首页返回首页工程力学-第三章工程力学-第三章轴承中摩擦力越小越好轴承中摩擦力越小越好工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章FF max=fs FNFFd；FF max；工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章FN1066 N F153.6 N 工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章

10、 一端和两端外伸梁受力分别如图(a)和（b）中所示。已知：图(a)中M60 kNm，FP20 kN；图(b)中FP20 kN，M20 kNm，q20 kN/m，d0.8 m。试求：两外伸梁支座处的约束力FRA、FRB、。工程力学-第三章 静定梁由AB 和BC 两部分组成，A 端固定、C 端为辊轴支座、B 处用中间铰链连接。已知d、q 和M。试求：图示5 种受力情形下，静定梁在A、B、C 三处的约束力。注意比较和讨论图a、b、c 三种情形下梁的约束力以及图d、e 二梁的约束力。工程力学-第三章工程力学-第三章 活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC 与BC 两部分组成，C 处为铰链连接，EF

11、二处用柔索相连。AC 与BC 两部分的重量均为150 N，重心在杆子的中点。今有一重量为600 N 的人，站在梯子的D 处，试求：柔索EF 的拉力和A、B 两处的约束力。FRB=375 NFRA=525 NTEF=107 N工程力学-第三章第第三三章章 返回首页返回首页工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章WyW xW工程力学-第三章WyW x坡度很小时，刚性块不滑动坡度很小时，刚性块不滑动工程力学-第三章WyW x坡度增加到一定数值以后，刚性块滑动坡度增加到一定数值以后，刚性块滑动工程力学-第三章WyW x坡度增加到一定数值时，刚性块处于临界状态坡度增加到一定数值时，刚性块处于临界状态工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章工程力学-第三章 工程力学-第三章工程力学-第三章 对于力系中所有力的作用线都相交对于力系中所有力的作用线都相交于一点的于一点的汇交于汇交于O点，上点，上述平衡方程中三个力矩方程自然满足，述平衡方程中三个力矩方程自然满足，因此，平衡方程为因此，平衡方程为 工程力学-第三章2022-11-17工程力学-第三章