平面一般力系.ppt

1、1、第三章平面一般系統(tǒng)、理論力學(xué)、第二章平面一般系統(tǒng)、第三章平面一般系統(tǒng)、31力線并進(jìn)定理32考慮平面一般系統(tǒng)的簡(jiǎn)化后的33平面一般系統(tǒng)的平衡條件和平衡方程34平面平行系統(tǒng)的平衡方程35靜定和靜不定問(wèn)題物系統(tǒng)的平衡36摩擦?xí)r的物體平衡，對(duì)平面一般系統(tǒng)、平面偶系統(tǒng)、平面匯系統(tǒng)、合成、平衡， 合成，平衡，M=Mi，Mi=0，力線平移定理，4，靜力學(xué)，3這個(gè)力偶的力偶就等于原作用力，作用于剛體的點(diǎn)a的力平行于剛體的任意點(diǎn)b移動(dòng)，可重新作用于點(diǎn)b的力矩。5、靜力學(xué)、力平移的條件是附加偶力m，m與d有關(guān)，M=Fd力線平移定理揭示了力與偶力的關(guān)系：力偶力線平移定理的逆定理成立。 力偶力線并進(jìn)定理是力系簡(jiǎn)化

2、的理論基礎(chǔ)。 力線平移定理可以將組合變形轉(zhuǎn)換為基本變形研究。 說(shuō)明：6、靜力學(xué)、3-2平面一般系統(tǒng)稍微簡(jiǎn)化，平面一般系統(tǒng)(未知系統(tǒng))、平面偶系統(tǒng)(已知系統(tǒng))、平面匯系統(tǒng)： (已知系統(tǒng))、力方向：簡(jiǎn)化中心：與簡(jiǎn)化中心位置無(wú)關(guān)(由于主矢量等于各力的矢量和)，一般為：8、靜力學(xué)、 主力矩MO、(旋轉(zhuǎn)效應(yīng))、固定端(插入端)約束、淋雨Fi的力被認(rèn)為在同一平面內(nèi)，F(xiàn)Ax、FAy、MA是固定端約束反作用力，F(xiàn)RA方向不定是正交分力FAx、FAy能夠表示的Fi向a點(diǎn)一力偶然簡(jiǎn)化，10、 如果=0，MO=0，則為力系平衡，下一節(jié)中將專門討論。=0，MO0，即簡(jiǎn)化結(jié)果是一合力偶，在M=MO的情況下剛體與只有一個(gè)

3、偶力的作用等價(jià)(由于偶力在剛體平面內(nèi)能夠任意移動(dòng)，所以在這種情況下，主力矩與簡(jiǎn)化中心o無(wú)關(guān)。0，MO=0，即簡(jiǎn)化為作用于簡(jiǎn)化中心的合力。 在這種情況下，簡(jiǎn)化的結(jié)果是合力(該系統(tǒng)的合力)。 (此時(shí)，與簡(jiǎn)化中心有關(guān)，若改變簡(jiǎn)化中心，則主力矩不為零)、11、靜力學(xué)、合力的大小等于原力系的主矢量合力的作用線位置，0、MO 0，是最一般的狀況。 這種情況還可以繼續(xù)簡(jiǎn)化為一種合力。 12、靜力學(xué)、合力矩定理：平面一般力系的合力對(duì)作用面內(nèi)任意點(diǎn)的力矩等于力系的各力對(duì)同一點(diǎn)的力矩的代數(shù)和。合矩定理：由于主矩，合力對(duì)o點(diǎn)的矩、合矩定理，由于一般選擇了簡(jiǎn)化中心，公式具有普遍意義，13、靜力學(xué)、3-3平面一般系統(tǒng)的

4、平衡條件與平衡方程式、平面一般系統(tǒng)的平衡的滿足條件是： 靜力學(xué)、例1已知： q=4KN/m、F=5KN、l=3m、=25o、求： a點(diǎn)的支撐臺(tái)反作用力？ 解： (1)以ab南朝梁為對(duì)象。 (2)畫很考究，(3)制作平衡方程，求出未知量。 求出15、靜力學(xué)、例2已知： Q=7.5KN、P=1.2KN、l=2.5m、a=2m、=30o、BC桿的拉伸力和鉸鏈a上的支承反作用力。 解： (1)以ab南朝梁為對(duì)象。 (2)畫面經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，求出： 16、靜力學(xué)、例2已知： Q=7.5KN、P=1.2KN、l=2.5m、a=2m、=30o。 (3)求出列平衡方程、未知量。求出17、靜力學(xué)、例2已知： Q=

5、7.5KN、P=1.2KN、l=2.5m、a=2m、=30o、BC桿拉伸力和鉸鏈a處的支撐反作用力。 (3)求出列平衡方程、未知量。 求18、靜力學(xué)、(3)列平衡方程、未知量。 19、靜力學(xué)、二矩式，條件： x軸不垂直于AB接線，三矩式，條件： a、b、c不在同一直線上，只有三個(gè)獨(dú)立方程式，只能求三個(gè)未知數(shù)。 任意選擇心理投射軸和力矩心，通常取力矩。 力矩心被選為多個(gè)未知力的升交點(diǎn)的心理投射軸盡量垂直或平行于未知力?；臼?單力矩式)、平面一般系統(tǒng)的平衡方程：20、靜力學(xué)、例3已知： q、a、P=qa、M=Pa、求出： a、b兩點(diǎn)的支承反作用力、解：以AB梁為對(duì)象。 畫經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，排列平衡方

6、程，求出未知的量。 21、平衡的充分條件是主箭頭FR=0主力矩MO=0、靜力學(xué)、3-4平面平行系統(tǒng)的平衡方程、平面平行系統(tǒng)：各力的作用線在同一平面內(nèi)相互平行的系統(tǒng)。 F1、F2 Fn設(shè)有平行系，簡(jiǎn)化為o點(diǎn)：合力作用線的位置為：22、靜力學(xué)、平面平行系的平衡方程為：平面平行系中各力向x軸的心理投射始終為零，即：平面平行，23、靜力學(xué)、例4已知： P=20kN，M=16kNm，q=20kN/m 解：研究AB南朝梁，24，靜力學(xué)，例5已知：塔式起重機(jī)P=700kN，W=200kN (最大起重量)，尺寸圖。 求：平衡塊Q=，以免滿載時(shí)和無(wú)負(fù)載時(shí)跌倒？ Q=180kN時(shí)，求出滿載時(shí)軌道a、b對(duì)電動(dòng)葫蘆起

7、重機(jī)車輪的反作用力嗎？ 分析： q過(guò)大，空載時(shí)有左傾傾向。 q太小，滿載時(shí)有右傾的傾向。a、b、25、靜力學(xué)、限制條件：解：首先滿載時(shí)，電動(dòng)葫蘆起重機(jī)不向右翻倒的最小q為：無(wú)負(fù)載時(shí)，W=0，由，限制條件為：解：所以保證，解：FA、FB、a、b、26、靜力學(xué)、Q=180kN，滿載W=200kN時(shí)，F(xiàn)A 解：平面平行系統(tǒng)的平衡方程可以得到：FA、FB、a、b、27、靜力學(xué)、3-5靜定和靜不定問(wèn)題體系的平衡，一、靜定和靜不定問(wèn)題的概念，28、。 29、靜力學(xué)、例、二、物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題、外力：外界物體作用于系統(tǒng)的力稱為外力。 內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)部各物體間的相互作用力稱為內(nèi)力。 物體系統(tǒng)(物系):多個(gè)物體由

8、約束構(gòu)成的系統(tǒng)。 30、靜力學(xué)、物系平衡問(wèn)題的特點(diǎn)：物系平衡、物系中的各單體也平衡。 各單體可列舉3個(gè)(平面一般系統(tǒng))平衡方程，整個(gè)系統(tǒng)可列舉3n個(gè)方程式(假設(shè)物理系統(tǒng)中有n個(gè)物體)。整體、解物系問(wèn)題的一般方法：機(jī)構(gòu)問(wèn)題：個(gè)體、個(gè)體、個(gè)體、個(gè)別擊破、構(gòu)造問(wèn)題：有固定端：無(wú)固定端：個(gè)體、個(gè)體(整體)解方程式未知數(shù)、心理投射軸優(yōu)選與未知力垂直或平行，力矩心優(yōu)選為未知力的道路交叉口，需要判斷雙力桿首先，將力矩、后心理投射、平衡方程排列，求出未知力。解題技巧、靜力學(xué)、解題步驟和技巧：32、靜力學(xué)、例1已知： OA=R、AB=l、OA水平時(shí)，沖擊壓力為p時(shí)求出： M=？ o點(diǎn)的約束反作用力？ AB活塞桿

9、內(nèi)力？ 從打孔機(jī)到導(dǎo)軌的側(cè)壓力？ 解：將b作為研究對(duì)象：33、靜力學(xué)、或表示力的方向與圖中所設(shè)的方向相反，進(jìn)而將輪廓o作為研究對(duì)象：FB、FN、34、靜力學(xué)、例、解：將BC作為研究對(duì)象：35、靜力學(xué)、例2已知： M=10KNm，q=2KN/m 將AB作為研究對(duì)象：全體、36、靜力學(xué)、例3已知：求出M=40KNm、P=100KN、q=50KN/m、 a處的反作用力。 研究BC :解：37、靜力學(xué)、整體研究：38、靜力學(xué)、例4已知： P1=1000KN、P2=2000KN、整體研究：解：39、靜力學(xué)、例4已知： P1=1000KN、P2=2000KN、m=1000 kn 研究對(duì)象： c、解：40、

10、靜力學(xué)、例5已知： P=2KN、b、d兩輪半徑均為R=0.3m，求出： a、c處的反作用力?？傮w研究對(duì)象：解：41、靜力學(xué)、BC研究對(duì)象：42、靜力學(xué)、例6已知： m=30KNm、P=10KN、DE研究對(duì)象：解：43、靜力學(xué)、BD研究對(duì)象：p、44、靜力學(xué)、AB研究對(duì)象：p、45、靜力學(xué)、例6 研究DE :解：46、靜力學(xué)、BDE :p、47、靜力學(xué)、全體為研究對(duì)象：48、靜力學(xué)、例如，考慮36摩擦?xí)r物體的平衡，平衡必須校正摩擦，49、靜力學(xué)、研究摩擦的目的：利用其優(yōu)點(diǎn)根據(jù)接觸面的運(yùn)動(dòng)狀況摩擦是：研究摩擦的方法：平衡方程補(bǔ)充方程式(臨界狀態(tài))、折動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦、50、靜力學(xué)、1、折動(dòng)摩擦力的定

11、義：一、折動(dòng)摩擦、接觸物體、相對(duì)折動(dòng)或折動(dòng)傾向發(fā)生時(shí)，折動(dòng)摩擦力是接觸面作用于物體的切線約束反作用力。 51、靜力學(xué)、靜止：臨界：(不打滑)打滑：(請(qǐng)參閱翻頁(yè)的動(dòng)態(tài)視頻)，增大摩擦力的途徑是增大法線反作用力FN，增大摩擦系數(shù)fs。 (fs靜折動(dòng)摩擦系數(shù))、(f動(dòng)折動(dòng)摩擦系數(shù))、(2、狀態(tài)：52、靜力學(xué)、53、大?。悍较颍悍▌t：靜力學(xué)、3、特征、54、靜力學(xué)、大?。悍较颍悍▌t：動(dòng)摩擦力的特征：與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，(無(wú)平衡范圍)、(f僅涉及材料和表面的狀況，接觸面積的大小55、靜力學(xué)、定義：摩擦力達(dá)到最大值Fmax時(shí)其總反作用力與法線的夾角f稱為摩擦角。 請(qǐng)看翻頁(yè)的漫動(dòng)畫定位置、二、摩擦角：Fm

12、ax、FN、FR、f、56、靜力學(xué)、57、靜力學(xué)、定義，自搖滾樂(lè)條件：三、自搖滾樂(lè)、Fmax、FN、FR、f、a、FA、58、靜力學(xué)、摩擦系數(shù)61、靜力學(xué)、四、考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題，考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題，一般求解臨界狀態(tài)，此時(shí)可列舉出補(bǔ)充方程。 其他解法與平面一般力系相同。 但是，平衡總是在范圍內(nèi)(從例子開始說(shuō)明)。例1已知：求出a=30、G=100N、f s=0.2:物體靜止時(shí)，水平力q的平衡范圍。 (翻頁(yè)請(qǐng)看動(dòng)態(tài)視頻)、62、靜力學(xué)、63、靜力學(xué)、解：首先考慮到物體不滑動(dòng)的圖(1)、=87.9KN、FN、64、靜力學(xué)解：梯子有在臨界平衡態(tài)下下降的傾向，下了工夫。 66、靜力學(xué)、注意： a不能更大，所以梯子平衡傾斜角a應(yīng)該滿足：67、1、選擇研究對(duì)象，一般取個(gè)體。 對(duì)于靜力學(xué)、4、摩擦，因?yàn)榭偸怯衅胶夥秶越庖部偸橇?、尺寸、角度的平衡范圍?考慮摩擦的平衡問(wèn)題解決方法：2、畫要努力，必須考慮摩擦力，而不能假定留心摩擦力的方向，必須從物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)來(lái)判斷。 (只有在摩擦力求出未知數(shù)時(shí)，才能假定其方向)，3、列平衡方程追加補(bǔ)充方程式(一般用臨界平衡態(tài)校正)。 對(duì)68、靜力學(xué)、例3以下各物體下了工夫。 69、靜力學(xué)、p最小維持平衡態(tài)，實(shí)現(xiàn)例3以下的各物體，實(shí)現(xiàn)p最大維持平衡態(tài)，70、靜力學(xué)、例4的部件1和2用楔搖滾樂(lè)3連結(jié)，求出能夠自搖滾樂(lè)的