电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

平面力系的平衡方程及应用

51页
  • 卖家[上传人]:suns****4568
  • 文档编号:88916422
  • 上传时间:2019-05-13
  • 文档格式:PPT
  • 文档大小:4.80MB
  • / 51 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 1、,机械设计基础之,静,力,学,模,块,平面力系的平衡,引 言,力系平面内作用在物体上力的总称(力的集合),根据力的作用线是否共面可分为:,平面力系 空间力系,根据力的作用线是否汇交可分为:,汇交力系 平行力系 任意力系,平衡力系作用在物体上使物体保持平衡的力系,平面力系的平衡,平面力系的平衡,平面汇交力系,平面力偶系,平面任意力系,平面汇交力系,一级目录,平面汇交力系,平面力偶系,平面任意力系,平面力系的平衡,平面汇交力系,过渡页,平面汇交力系 1、力在直角坐标轴上的投影; 2、合力投影定理; 3、平面汇交力系合成的解析法,平面汇交力系,平面汇交力系,过渡页,平面汇交力系,平面汇交力系:,研究方法:几何法,解析法。,各力的作用线都在同一平面内且 汇交于一点的力系。,正文,LOGO,平面汇交力系,Fx=Fcosa ; Fy=Fsina = F cosb,说明: (1)力在坐标轴上的投影为代数量; (2)力的指向与坐标轴的正向一致时,力的投影为正值,否则为负。,正文,平面汇交力系,由图可看出,各分力在x 轴和在y轴投影的和分别为:,合力投影定理: 合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一轴上

      2、投影的代数和。,FRx,F2x,F1x,F3x,F4x,x,y,o,正文,平面汇交力系,平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系的合力为零。,两个独立方程 可求解两个未知量,平面汇交力系平衡的必要和充分条件是:各力在两个任选的坐标轴上投影的代数和等于零。,正文,平面汇交力系,(3)合理选取坐标系,列平衡方程求解;,(4)对结果进行必要的分析和讨论。,(1)选取研究对象;,(2)画出研究对象的受力图;,几点说明:,(1)投影轴常选择与未知力垂直,最好使每个方程中只有一个未知数;,(2)未知力的方向可以先假设,如果求出负值,说明与假设相 反。对于二力构件,一般先设为拉力,如果求出负值,说 明物体受压力。,解析法解题步骤:,正文,平面汇交力系,例题1 已知:P,a ,求:A、B处约束反力。,解: (1)取刚架为研究对象,(2)画受力图,解上述方程,得,(3)建立坐标系,列方程求解,P,正文,平面汇交力系,解:研究AB杆 画出受力图 列平衡方程,例题2 已知 P=2kN 求Scd , Ra,正文,平面汇交力系,解平衡方程,由EB=BC=0.4m,,解得:,;,平面汇交力系,平面任意力系,过渡页

      3、,平面力偶系,平面力系的平衡,平面力偶系,过渡页,平面力偶系 1、力矩的概念; 2、合力矩定理; 3、力偶和力偶矩; 4、平面力偶系的合成与平衡,平面力偶系,过渡页,平面力偶系,力矩:,是度量力对刚体转动效应的物理量。,扭矩扳手,正文,LOGO,平面力偶系,力臂,矩心, 平面内力对点之矩是代数量,不仅与力的大小有关,且与矩心位置有关。, 当F=0 或 h=0 时, =0。,说明:, 力对点之矩不因力的作用线移动而改变。, 互成平衡的两个力对同一点之矩的代数和为零。,正文,平面力偶系,定理:平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩,等于所 有各分力对同一点的矩的代数和。,即:,正文,平面力偶系,解:用力对点的矩法,例题3 已知:如图 F、Q、l, 求: 和,应用合力矩定理,正文,平面力偶系,解:,例题4 已知:如图 F、R、r, , 求:,应用合力矩定理,正文,平面力偶系,解:,例题5 已知:如图 q、l, 求:合力的大小和作用线位置。,正文,平面力偶系,解:,例题6 已知:如图 q、l, 求:合力的大小和作用线位置。,注:三角型分布载荷的合力大小等于该三角型的面积,合力的作用线通过该三角形

      4、的几何中心。,正文,平面力偶系,力 偶,力偶两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系。,力偶臂力偶的两力之间的垂直距离。,力偶的作用面力偶所在的平面。,正文,平面力偶系,力 偶 矩,力偶矩, 度量力偶对物体的转动效应,力偶矩与力矩具有相同的性质。,力偶的三要素:力偶矩的大小;力偶的转向;力偶的作用面。,正文,平面力偶系,平面力偶的性质,性质1:力偶中两个力在任意方向上的投 影等于零,故力偶对物体不产生移动效应,性质2:力偶不能合成为一个力(没有合力),也不能用一个力来平衡,力偶只能与力偶来平衡。力和力偶是两个基本力素。,正文,平面力偶系,平面力偶的性质,性质3:力偶对其所在平面内任一点的矩恒等于力偶矩,而与矩心 的位置无关,因此力偶对刚体的效应用力偶矩度量。,由于O点是任取的,正文,平面力偶系,力偶的等效, 在同平面内的两个力偶,如果力偶矩相 等,则两力偶彼此等效。,推论1:力偶对刚体的作用与力偶在其作用面内的位置无关;,推论2:只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶对刚体的作用。,M,M,力偶表示方法,正文,思考:,平面力

      5、偶系,力偶与力的异同,共同点:单位统一,符号规定统一。 差异点:1.力矩随矩心位置不同而变化;力 偶矩对物体作用效果与矩心选取无关。 2.力偶矩可以完全描述一个力偶;力对点之矩不能完全描述一个力。,思考: 1.如果某平面力系由多个力偶和一个力组成,该力系一定不平衡。 2.如果某平面力系由多个力和一个力偶组成,该力系一定不平衡。,正文,平面力偶系,平面力偶系的合成,任意个力偶的情况,结论:平面力偶系合成结果还是一个力偶,其力偶矩为各力偶矩的代数和。,正文,平面力偶系,平面力偶系的平衡,平面力偶系平衡的充要条件是:所有各力偶矩的代数和等于零。,正文,平面力偶系,梁上除作用有力偶 M 外,还有反力FA,FB 。,解:以梁为研究对象。,因为力偶只能与力偶平衡,所以 FA=FB。,又 M = 0 即 M - FAd = 0 所以 FA =FB = M / d,例题7 一简支梁作用一矩为M 的力偶,不计梁重,求二支座约束力。( AB= d ),正文,平面力偶系,因为力偶只能与力偶平衡,所以,力FA与FB构成一力偶,故FA= FB。 列写平衡方程:,B,l,A,M =0,,解得,例题11 如图所示的

      6、工件上作用有三个力偶。已知三个力偶的矩分别为:M1=M2=10 N.m, M3=20 N.m;固定螺柱 A 和 B 的距离 l=200 mm 。求两个光滑螺柱所受的水平力。,平面汇交力系,平面力偶系,一级目录,平面任意力系,平面任意力系,平面力系的平衡,平面任意力系,过渡页,平面任意力系 1、力系的简化 2、平面任意力系的平衡方程及应用,平面任意力系,过渡页,平面任意力系,平面任意力系:各力的作用线在同一平面内,既不汇交为一点又不相互平行的力系。,研究方法:,未知力系,已知力系,力系向一点简化,(平面任意力系),(平面汇交力系和平面力偶系),正文,平面任意力系的简化,平面任意力系,1,力的平移定理,M=F. d=MB(F),定理:可以把作用于刚体上点A的力F平行移到任一点B,但必须同时附加一个力偶,这个附加力偶的矩等于原来的力F对新作用点B的矩。,正文,平面任意力系的简化,平面任意力系,1,力的平移讨论,为什么钉子 有时会折弯?,两圆盘运动形式 是否一样?,单 手 攻 丝,正文,平面任意力系的简化,平面任意力系,1,平面一般力系向平面内一点简化,正文,平面任意力系的简化,平面任意力系,

      7、1,平面一般力系向平面内一点简化,结论:平面任意力系向作用面内任一点O简化,可得一个力和一个力偶,这个力等于该力系的主矢,作用线通过简化中心。这个力偶的矩等于力系对于点O的主矩。,正文,平面任意力系的简化,平面任意力系,1,平面任意力系,平面力偶系,平面汇交力系,合成,合成,FR=Fi,M=Mi,力线平移定理,正文,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,平面任意力系平衡的充要条件为:,平面任意力系 的平衡方程,力系的主矢 和主矩 MO 都等于零,2,正文,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2, 几点说明:,(1)三个方程只能求解三个未知量;,(2)二个投影坐标轴不一定互相垂直,只要不平行即可;,(3)投影坐标轴尽可能与多个未知力平行或垂直;,(4)力矩方程中,矩心尽可能选多个未知力的交点。,平面任意力系平衡方程的基本式,正文,例题12 已知:q, a , P=qa, M=Pa,求:A、B两点的支座反力?,解: 选AB梁为研究对象。, 画受力图, 列平衡方程,求未知量。,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,例题13 已知:Q=7.5kN, P=1.2kN

      8、 , l=2.5m , a=2m , =30o , 求:BC杆拉力和铰A处的支座反力?,解:(1)选AB梁为研究对象。,(2)画受力图,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,(3)列平衡方程,求未知量。,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,(3)列平衡方程,求未知量。,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,(3)列平衡方程,求未知量。,平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,二矩式,条件:x 轴不垂直于AB连线,三矩式,条件:A,B,C不在 同一直线上, 基本式(一矩式),平面任意力系,平面任意力系的平衡方程及应用,2,正文,任务实施:塔式起重机如图。机架重为W=200KN,作用线通过塔架的中心。最大起重量P=50KN,最大悬臂长为12m,轨道AB的间距为4m。平衡荷重Q=30KN,到机中心距离为6m。求: 1、空载和满载时,轨道对机轮A、B 的法向约束力; 2、此起重机在空载和满载时会不会翻倒?,正文,解:选起重机为研究对象。,(1)要使起重机不翻倒,应使作用在起重机上的力系满足平衡条件。,满载时,为使起重机不绕点B翻倒,力系满足平衡方程 。 在临界情况下,FA=0。求出的P3 值是所允许的最小值。,空载时,为使起重机不绕点A翻倒,力系满足平衡方程 。 在临界情况下,FB=0。求出的P3 值是所允许的最大值。,起重机实际工作时不允许处于极限状态,要使起重机不翻倒,平 衡荷重P3应在两者之间,即: 75KNP3 350KN,(2)取P3 =180KN,求满载时作用于轮子的反力FA和FB。由平面平 行力系的平衡方程 :,解方程得,验证:,

      《平面力系的平衡方程及应用》由会员suns****4568分享,可在线阅读,更多相关《平面力系的平衡方程及应用》请在金锄头文库上搜索。

      点击阅读更多内容
    最新标签
    发车时刻表 长途客运 入党志愿书填写模板精品 庆祝建党101周年多体裁诗歌朗诵素材汇编10篇唯一微庆祝 智能家居系统本科论文 心得感悟 雁楠中学 20230513224122 2022 公安主题党日 部编版四年级第三单元综合性学习课件 机关事务中心2022年全面依法治区工作总结及来年工作安排 入党积极分子自我推荐 世界水日ppt 关于构建更高水平的全民健身公共服务体系的意见 空气单元分析 哈里德课件 2022年乡村振兴驻村工作计划 空气教材分析 五年级下册科学教材分析 退役军人事务局季度工作总结 集装箱房合同 2021年财务报表 2022年继续教育公需课 2022年公需课 2022年日历每月一张 名词性从句在写作中的应用 局域网技术与局域网组建 施工网格 薪资体系 运维实施方案 硫酸安全技术 柔韧训练 既有居住建筑节能改造技术规程 建筑工地疫情防控 大型工程技术风险 磷酸二氢钾 2022年小学三年级语文下册教学总结例文 少儿美术-小花 2022年环保倡议书模板六篇 2022年监理辞职报告精选 2022年畅想未来记叙文精品 企业信息化建设与管理课程实验指导书范本 草房子读后感-第1篇 小数乘整数教学PPT课件人教版五年级数学上册 2022年教师个人工作计划范本-工作计划 国学小名士经典诵读电视大赛观后感诵读经典传承美德 医疗质量管理制度 2 2022年小学体育教师学期工作总结 2022年家长会心得体会集合15篇
    关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
    手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
    ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.