Chapter 6(web)大连理工理论力学(英文)课件第六章
《理论力学》06章
MO
M
2 Ox
M Oy2
M
2 Oz
= [ mx (F)] 2 [ my (F)]2 [ mz (F)]2
cos MOx , cos MOy , cos MOz
MO
MO
MO
37
2. 空间任意力系的简化结果分析(最后结果)
(1) 合力
当
最后结果为一个合力。
主矢的大小 方向余弦
cos(FR ,
j)
Fy FR
cos(FR , k )
Fz FR
(2)如何求主矩
MO mi mO (F i)
MOx [ mO (F )]x mx (F )
MOy [ mO (F )]y my (F )
MOz [ mO (F )]z mz (F )
M x 0 F2 400mm FAz 800mm 0 M z 0 F1 400mm FAx 800mm 0
解得 FAx FBx 1.5N
FAz FBz 2.5N
§6–5 空间任意力系向一点的简化·主矢和主矩
1. 空间任意力系向一点的简化
其中,各
M ( Mix )2 ( Miy )2 ( Miz )2
cos M ix
M
cos Miy
M
cos M iz
M
例4
已知:在工件四个面上同时钻5个孔,每个孔所受 切削力偶矩均为80N·m。
求:工件所受合力偶矩在 轴上的投影
。
解: 把力偶用 力偶矩矢表示, 平行移到点A 。
Fx Fxy sin Fn cos sin Fy Fxy cos Fn cos cos
理论力学第六章ppt课件
a ax2ay2 r2
.
已 知 : r, t, 常 数 。
求:M点的运动方程、速度、切向和法向加速度。
解: A,B点都作直线运动,取Ox轴如图所示。 运动方程
x A b r si n b r sit n)(
x B rs i n rsi tn ) (
.
已知:O M r , t , 常 数 ,A B b 。
求:① A,B点运动方程; ② B点速度、加速度。
B点的速度和加速度
v B x B rco t s
因为
dr
ds
ddr
dds dds 1
所以 nr d r
ds
副法线单位矢量
r b
rnr
.
方向同
r n
自然坐标轴的几何性质
.
3、速度
v rdr rdr rdsdsrvr
dt dsdt dt
4、加速度 ardvr dvrvdr
代入
dt dt dt
dr dr ds v nr
dt ds dt
则
ar ddvtrv2 nr atrannr
r k
rr
r
r
i
j
直角坐标与矢径坐标之间的关系
r r ( t ) = x t r i + y ( t ) r j + z ( t ) k r
.
速度 v r= d d r r t = d d x t r i + d d y t r j + d d z t k r= v x r i + v y r j + v z k r
第六章《理论力学》课件
a
a2 t
an 2
R
2 4
tan at an 2
§6-4 轮系的传动比
1. 齿轮传动
① 啮合条件
R11 vA vB R22
② 传动比
i12
1 2
R2 R1
z2 z1
2.带轮传动
r11 vA vA vB vB r22
i12
1 2
r2 r1
§6-5 以矢量表示角速度和角加速度 以矢积表示点的速度和加速度
1.角速度矢量和角加速度矢量
角速度矢量
大小
d
dt
作用线 沿轴线 滑动矢量
指向 右手螺旋定则
r
r
k
角加速度矢量
r
dr
d
r k
r
k
dt dt
2.绕定轴转动刚体上点的速度和加速度
速度 v r 大小 rsin R v
方向 右手定则
加速度
ar dvr d r rr
ddtr
dt
rr
r dvB dt
r dvA dt
r aA
§6-2 刚体绕定轴的转动
1.定义
刚体上(或其扩展部分)两点保持不动,则这种运动称为刚 体绕定轴转动,简称刚体的转动。
转轴 :两点连线
转角: 单位:弧度(rad)
2.运动方程
f t
3.角速度和角加速度
角速度
d
dt
大小:ddt
方向:逆时针为正
角加速度
d
dt
d2
dt 2
& &&
匀速转动 匀变速转动
d 0
dt
0 t
d cont
dt
理论力学PPT课件第6章 6.3碰撞
2019年11月11日
3
对接碰撞
2019年11月11日
4
2019年11月11日
5
2019年11月11日
6
2019年11月11日
7
2019年11月11日
?这与碰撞 有关系吗 8
2019年11月11日
2. 用于碰撞过程的冲量矩定理
L O 2 L O 1 M 0 e M 0 ( I i e )
2019年11月11日
25
用于定轴转动刚体碰撞时的微分方程积分形式
J O z2 J O z1 M O e z =m O z ( I i e )
用于平面运动刚体碰撞时的微分方程积分形式
2019年11月11日
15
设榔头重10N,以v1=6m/s的速度撞击铁块,碰撞时间
=1/1000s , 碰撞后榔头以v2=1.5m/s的速度回跳。求榔头打
击铁块时力的平均值。
锤的平均加速度:
av 2 ( v 1 ) 1 .5 6 7 5 0 0 m /s2 0 .0 0 1
2019年11月11日
20
3.碰撞 的分类
(1) 分类1 对心碰撞与偏心碰撞:碰撞时,两物体质心的连线与其 接触点的公法线重合,否则称为偏心碰撞。
C1
C2
C1
C2
2019年11月11日
21
对心正碰撞与对心斜碰撞:碰撞时,两物体质心的速度也 都沿两质心连线方向则称对心正碰撞,否则称为对心斜碰撞。
v1 C1
?这与碰撞 有关系吗 9
2019年11月11日
请注意撞击 物与被撞击物 的特点!
北理工理论力学第6章
′ 的力偶组成的力螺旋。 于是,力系简化为由力 FB 与力偶矩为 MO的力偶组成的力螺旋 力系简化为由力
建立直角坐标系Oxyz, 则该力螺旋的中心轴[设 P(x, y, z)为其上任一点]方程为
FRy FRx FRz = = x − xB y − yB z − zB
或由 MP = pFR ,而 MP = MO −OP × FR 得到
空间一般力系向任一点O简化得到一个力和一个力偶。 力的作用线过简化中心,其 力矢= 力系的主矢FR 偶 力 矩 力偶的力偶矩与该力系对简化中心的主矩,即 力 的 偶 = MO
FR 和 MO 的不同情况可分为以下几种情形:
(1) 平衡力系: 平衡力系:
FR = 0
MO = 0
力系为零力系,即平衡力系;
力螺旋的概念
方向一致 F ⋅M > 0
M // F
右手力螺旋 左手力螺旋
F
M M F
方般力系向某点的简化
一般力系向某点简化
F (i =1,2,⋯, n) 作用于同一刚体上点 Di 上 i
点O为刚体上任一确定点, 根据力的平移定理 力的平移定理,将力系中各力均向点O平移,得到 力的平移定理 共点力系 F′ (F′ = F ) (i =1,2,⋯, n) 作用于点O i i i 力偶系
MO 主矩 FR ⋅ MO 第二不变量
力系最简形式 平衡 合力偶 合力 合力 力螺旋
=0
=0 ≠0 ≠0
表明:
=0 ≠0 =0 ≠0
=0 =0 =0 =0 ≠0
FR和 MO完全确定了力系简化的最简形式,它们是力系的两个极 其重要的特征量。
第二不变量 FR ⋅ MO = 0 ⇒ 平衡力系 合力 合力偶
哈工大理论力学课件第六章(2024版)
x x(t) y y(t) z z(t)
vx x(t) vy y(t) vz z(t) ax vx x(t) ay vy y(t) az vz z(t)
r xi yj zk
s s(t)
vt
v
ds dt
vn vb 0
dv d 2s at dt dt 2
an
v2
x x(t) y y(t)
试求出任一时刻动点的切向加速度、法向加速 度和轨迹曲率半径的表达式
解:
vx x(t) vy y(t)
at
dv dt
xx yy x2 y 2
v x 2 y 2
ax vx x(t) ay vy y(t)
a
ax2
a
2 y
an
a2 at2
xy xy x2 y 2
3. 自然轴系基矢量与矢径坐标之间的关系 • 切向基矢量
τ dr ds
τ dr 1 ds
• 主法向基矢量
dτ dτ d d 1
ds d ds
ds
1 dτ 1 d
n dτ
ds
• 副法向基矢量
b τn
3. 速度
dr τds
4. 加速度
v dr ds τ vτ dt dt
zM
v r (x i y j z k)
(vx i vy j vz k)
vx x vy y vz z
r
z
k iO
j
x
xy
ax x ay y az z
y
§6-3 自然法
1.运动方程 2. 自然轴系
s s(t)
切向基矢量 主法线单位矢量 n
副法线单位矢量 b n
曲线在P点的密切面形成
理论力学第六章
vA vC vD vCA
y
(C)
式中三个未知量,不可解。
C
v
D
vA
B
( 大小 √ (v ) √ (OA ) ?AC AB ) ? 方向 √ () √ ( OA) √ ( AB) √ (↖) 选取坐标系Cxy,向y x 轴上投影,得
va
ve vC vA vCA
vr
AO杆作定轴转动, AB杆和BC杆作平面运动。
C
v A r
A、B、C点速度方向如图:
vC
B
60
vA
0
O
P点为AB杆瞬心 v A r AB AP 3r 3
其转向为逆时针
vB
A
vB BP AB
3 6r 3r 2 3
P
Q点为BC杆瞬心
va sin 45 vAcos45 vCA
vCA 5 2cm / s 所得为正,说明图中所 设的指向与实际相符 vD vCA vCA AB 0.5rad / s AC 10 2
vA
O
vC
(C)
C
v
D
vCA vA
B
y
例: 如图所示机构中,已知:轮I固定,轮Ⅱ作纯滚动, 其匀角速度为,O1C=L, O1A=3L /4,两轮半径均为r。 试求图示瞬时vA , AB和 AB.。
vA
零的点称为平面图形在 该瞬时的速度瞬心。
v A AP v A AP vB BP vB BP vC CP vC CP
2、瞬心的求法
(1)当平面图形沿某固定面作纯滚动时,图形上 与固定面的接触点即为图形的瞬心。
理论力学第六章平衡方程及其应用课件
其中x轴不垂直A,B两点的连线。
第六章 平衡方程及其应用 >> 一般力系的平衡
(2)三矩式平衡方程
MA(F) 0 MB(F) 0
其中A,B,C三点不共线。
MC (F) 0
3. 平面平行力系的平衡方程
平面平行力系的独立平衡方程的数目只有 两个。为什么?
FC
qa
2 c os
(2)研究整体梁,受力如图(a)所示。列平衡方程
第六章 平衡方程及其应用 >> 一般力系的平衡
Fx 0
FAx FC sin 0
FAx
1 2
qa
tan
Fy 0
FAy 2qa F FC cos 0
FAy
5 2
qa
MA(F) 0 M A 2qa a F 3a FC cos 4a 0
MFG(F) 0
F2
b
F
b
P
b 2
0
3 F2 2 P
第六章 平衡方程及其应用 >> 一般力系的平衡
§6-4 物体系统的平衡 静定和静不定问题 当系统中的未知量数目等于独立平衡方程的数目时,则所有未 知数都能由平衡方程求出,这样的问题称为静定问题。
在工程实践中,有时为了提高结构的刚度和坚固性,常常增加 多余的约束,因而使这些结构的未知量的数目多于平衡方程的数目, 未知量就不能全部由平衡方程求出,这样的问题称为静不定问题, 或超静定问题。
§6-2 力偶系的平衡
一、平面力偶系的平衡方程 平面力偶系平衡的必要和充分条件是:所有各力偶矩的代数和
等于零,即 Mi 0 .
二、空间力偶系的平衡方程
由于空间力偶系可以用一个合力偶来代替,因此,空间力偶系
理论力学-英文版
Theoretical Mechanics(理论力学)Course Code:83031000Course Name: Theoretical MechanicsCourse Credit: 3Course Duration: the fifth termTeaching Object: undergraduate students of the Applied Physics MajorPre-course:Mechanics, Advanced MathematicsCourse Director: Wu Zhongchen, Lecturer, Doctor of ScienceCourse Introduction:The course mainly expounds classical mechanics theory. This course consists of two volumes. volume І covers the content of statics(Including the free-body diagram,planar force systems and couple systems, etc.), kinematics(Including the kinematics of a particle, the simple motion of a rigid body,resultant motion of a particle,etc.), dynamics(Including the particle dynamics,theorems of linear momentum,angular momentum and kinetic energy of particle systems ). V olume ІІ covers analytical mechanics (Including the fundamental equations of dynamics, Lagrange's equations of the first and the second kind, etc.)and mechanics vibration(Including the free and forced vibration of the systems with one and two degrees of freedom, isolation of vibration,dynamic vibration inhibitor,etc.).Course Examination:Final achievement=usual performance*30%+ Final Examination*70%The usual performance includes whether the students are punctual for class, attendance rate, answering questions, Exercises out of Class.The Final adoptes the close examination.Appointed Teaching Materials:The theoretical mechanics teaching and research section of HARBIN institute of technology(哈尔滨工业大学理论力学教研室). “Theoretical Mechanics(理论力学)”. Higher Education Press (高等教育出版社), the second edition on August, 2002 (2002年8月第二版).Bibliography:[1]Zhou Yanbai ( 周衍柏).“Theoretical Mechanics(理论力学教程)”. Higher Education Press (高等教育出版社), the second edition on March, 1986(1986年3月第二版).[2] Wang Zhenfa (王振发),. “ Analytical Mechanics (分析力学)”. Science Press (科学出版社), the first edition on March, 2003 (2002年3月第一版).。
理论力学课件 d-ch6A
运动方程: f1(t)
2020/11/28
f2 (t)
f3(t)
7
理论力学
z'
z
x
2020/11/28
§6-1 刚体定点运动的运动学
例题:试用欧拉角确定陀螺的位置
z' z
欧拉角
y'
y
y x x'
N
N kk' 节线
节线
确定欧拉角的三个转轴
8
理论力学
§6-1 刚体定点运动的运动学
例题:试用欧拉角确定碾盘的位置
z
z'
式(1)给出了定点运动刚体上某一点在空间的位置与欧拉角的关系.
2020/11/28
17
理论力学
§6-1 刚体定点运动的运动学
二、刚体定点运动的有限位移和无限小位移
1、刚体定点运动的有限位移
z
z
•有限位移:定点运动刚体从某 o
一位置到另一位置的变化
x
yo
y
x
点位移的性质:
r2
r1
r1 r2
r Li Lj Lk
2020/11/28
y'
x 当刚体绕 z
r Li'Lj'Lk'
轴转-900后:
r Li Lj Lk
12
理论力学
§6-1 刚体定点运动的运动学
问题:如何用欧拉角确定定点运动刚体上某一点在空间的位置
z
z'
x'
r
xo
y
y'
z' z
y'
y
x x'
N
r x'i' y' j'z'k'
理论力学(双语)
2.5 Cartesian Vectors
How will you represent each of the cable forces in Cartesian vector form?
Given the forces in the cables, how will you determine the resultant force acting at D, the top of the tower?
2.1-2.2 Vectors and Scalars
1. Which one of the following is a scalar quantity? A) Force B) Position C) Mass D) Velocity 2. For vector addition you have to use ______ law. A) Newton’s Second B) the arithmetic C) Pascal’s D) the parallelogram A vector is a quantity that has both a magnitude and a direction. Vector operations include multiplication and division by a scalar; addition; subtraction and resolution.
ENGINEERING MECHANICS STATICS
Zheng Tinghui Ph. D DEPT. OF Applied Mechanics SICHUAN UNIVERSITY
Mechanics
Study of what happens to a “thing” (the technical name is “BODY”) when FORCES are applied to it. The subject is subdivided into three branches:
理论力学第6章 ppt课件
25
作业
• 6-4 • 6-6
ppt课件
26
第六章 点的运动学
• §6-1 矢量法和直角坐标法
• 1. 表示质点运动的矢量法:
• 质点的空间位置用矢径r表示,它是时间的 函数,
•
r = r(t)
• 投影式: r = xi+yj+zk
• 轨迹:矢径r 端点的连线。
ppt课件
1
• 速度:
v dr lim r(t t) r(t)
a dv dt
• 动点移动时,速度大小和方向都发生改变。
a
dv dt
d dt
( ds dt
τ)
d 2s dt 2
τ
ds dt
dτ dt
ppt课件
15
• 切向加速度
at
d 2s dt 2
τ
dv dt
τ
• 法向加速度
an
ds dt
dτ dt
v
dτ dt
dτ dτ ds 1 vn
vy y r sin t
v
vx2
v
2 y
r (1 cost)2 sin2 t
2r sin t
2
ppt课件
19
• 求M点的曲线位移: • 方法1
v ds dt
s
vdt
2r
t
0
sin
t
2
dt
4r (1
cos
t
2
)
ppt课件
20
• 求M点的曲线位移:
工程力学英文版课件06 Forces in Space
A force in space
is a vector that has
three rectangular
g
components. A
b
O
q
Fxy
right-hand coordinate system will be used.
3
The three rectangular components of a force
specific weight of the body, measured as a weight
per unit volume, then
dP g dV
and therefore
xC
xg dV g dV
yC
yg dV g dV
zC
zg dV g dV
(2) (2)
30
Center of Mass
1
Forces in Space
§7–1 Components of a Force in Space §7–2 Resultant of Concurrent forces in Space §7–3 Equilibrium of a Concurrent Force System §7–4 Support Conditions for Bodies in Space §7–5 Equilibrium of a Rigid Body in Space §7–6 Center of Gravity and Centroid for a Body
2
§7-1 Components of a Force in Space
In previous chapters coplanar force systems
理论力学Ⅰ第六版
动力学
Hale Waihona Puke 理论力学(I)第六版昆明理工大学建工学院工程力学系
理论力学
第一章 静力学公理和物体的受力分析 第二章 平面汇交力系与平面力偶系 静力学 第三章 平面任意力系 第四章 空间力系 第五章 摩擦 第六章 点的运动学 第七章 刚体的简单运动 运动学 第八章 点的合成运动 第九章 刚体的平面运动 第十章 质点动力学的基本方程 第十一章 动量定理 第十二章 动量矩定理 动力学 第十三章 动能定理 达朗贝尔原理(动静法) 第十四章 达朗贝尔原理(动静法) 第十五章 虚位移原理
运动学
第九章 刚体的平面运动
§ 9-1 § 9-2 例题 § 9-3 例题 § 9-4 例题 § 9-5 例题 返回 刚体平面运动的概述运动分解 求平面图形内各点速度的基点法 求平面图形内各点的瞬心法 用基点法求平面图形内各点的加速度 运动学综合应用举例
运动学
第十章 质点动力学的基本方程
§ 10-1 动力学的基本定律 1010§ 10-2 质点的运动微分方程 例题 返回
动力学
第十三章 动能定理
§ 13-1 1313§ 13-2 13§ 13-3 例题 13§ 13-4 例题 13§ 13-5 例题 § 13-6 13例题 返回 力的功 质点和质点系的动能 动能定理 功率·功率方程· 功率·功率方程·机械效率 势力场·势能· 势力场·势能·机械能守恒定律 普遍定理的综合应用
动力学
第十一章 动量定理
§ 11-1 动量与冲量 1111§ 11-2 动量定理 例题 11§ 11-3 质心运动定理 例题 返回
动力学
第十二章 动量矩定理
《理学chapter》PPT课件
1.7 102 J
16
例2:在上一例题中, 对于均匀细棒, 我们已求得 对通过棒心并与棒垂直的轴的转动惯量为
J 1 ml 2 12
求对通过棒端并与棒垂直的轴的J。
解:两平行轴的距离
d
1 l
, 代入平行轴定理,
得
2
J J C md 2
1 ml 2 m( l )2 1 ml 2
12
23
17
。
i 1
n
用J 表示:
J mi ri2
i 1
代入动能公式中, 得到刚体转动动能的一般表达式
Ek
1 2
J2
刚体转动动能与质点运动动能在表达形式上是
相似性的。所有点做圆周运动时的动能总和。
思考题:刚体的平动动能与转动动能的对比?
平动惯性
转动惯性
2
二、刚体的转动惯量 (Moment of inertia )
例 3:求质量为m、半径为R 的均质薄圆盘对通 过盘心并处于盘面内的轴的转动惯量。
解:圆盘对Oz轴(过O点垂直于纸面)的转动惯量为
Jz
1 mR 2 2
y R
垂直轴定理 J z J x J y
由于对称性, J x J y , 所以
· o
x
Jx
Jy
1 2
J
z
1 mR 2 4
18
三、力矩作的功
在刚体转动中, 如果力矩的作用使刚体发生了角位
M z
dM z
Ll g m ldl 1 Lmg
0
L
2
(2)求角加速度
根据转动定律 M z J
其中,棒相对一端的转动惯量
3 g
2L
J 1 mL2 3
大连理工大学理论力学第6课
M O ( F ) yFz zFy x M O ( F ) zFx xFz y M O ( F ) xFy yFx z
(3-10)
2. 力对轴的矩
力对轴的矩是力使物体绕轴转动的度量
作
业
3-11, 3-12, 3-13, 3-14
习题1
已知:曲杆ABCD, ∠ABC=∠BCD=90º , AB=a, BC=b, CD=c, m2, m3 求:支座反力及m1
习题1
解:根据力偶只能与力偶平衡的性质 ,画出构件的受力图 见图示。约束反力 ZA 和 ZD 形成一力偶 , XA 与 XD 形成 一力偶。故该力系为一空间力偶系。
W
O
FCD
60° C
y
工程实例
摇把装置 各力组成空间任意力系
z F A
300
O x B
y
典型的空间约束及其约束反力
球铰
球
z
F Az
A
F Ax
x
F Ay
y
典型的空间约束及其约束反力
止推轴承
轴承
z
轴
F Az
A
F Ax
x
F Ay
y
典型的空间约束及其约束反力
空间固定端支座
FAz z
MAz
Fz FAy
Fz F cos 力作用点D坐标为 x l
yla
于是 M x F F l a cos
M y F Fl cos
z0
M z F F l a sin
§3-3 空间力偶 1. 力偶矩以矢量表示—力偶矩矢
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9
Solution
10
11
Example A crane, which weighs P=520kN, is shown in the following figure. Provided the maximum heavy that the crane can sustain is W=250kN, determine: (1)the value of balance heavy Q to ensure the crane can not fall down when it is fully loaded or unloaded. (2) when the balance heavy Q= 355kN and the crane is fully loaded, the pressure that the crane acts on the rail.
5
Solution
Fx 0
FAx 0
3 1 FB P qa 4 2
FAy P 3 qa 4 2
6
M
A
0 FB 4a M P 2a q 2a a 0
Fy 0
FAy q 2a P FB 0
Example Known P 100kN, M 20kN m, q 20kN/m,
31
Solution 1. Plot FBD of the entire system
M
E
0
5 FA 2 2l P l 0 2
FA 5 2 P 8
0
F
28
Solution plot FBD of the whole frame .
M
A
0
12 FBy 10 P 6 P 4 P2 2 P 5F 0 1
FBy 77.5kN
Fy 0
FAy FBy 2 P P P2 0 1
FAy 72.5kN
M
26
Solution FBD of wheel I
MB 0
Pr F R 0
Pr F 10 P 1 R
Fr tan 20 0 F
Fr F tan 200 3.64 P 1
FBx 3,64 P 1
F 0 F 0
x
y
FBx Fr 0
Example Known AC=CB=l, P=10kN, Determine the forces at support A and inside rod DC. P
1
Solution
Fx 0
FAx Fc cos 450 0
FAy Fc sin 450 F 0
Fy 0
• A machine can be regarded as a mechanical device consisting one or more movable parts that serve to transmit and/or modify force. • A frame is defined as a structure that is built of bars. • If a frame is in equilibrium,each member of the frame must satisfy the conditions of equilibrium for a rigid body.(物体系的平衡 :3n equations of equilibrium) • Simple frame (statically determinate frame静定结构) is defined as all the forces that act on the members of a frame and all the reactions of the supports can be determined by the equations of static equilibrium. Otherwise, it is called statically indeterminate frame(超静 定结构). 20
FAy 300kN
MA 0
MA M F 1 l F cos 60 l F sin 60 3l 0
MA 1188kN m
8
Example A pressure vessel which weighs 12kN is supported by three members. The wind load acting on the vessel is trapezoid (q1=1.2kN/m,q2=0.8kN/m). Determine the supportive forces of the three rods.
F
x
0
FAx F FBx 0
FAx 7.5kN
30
Example 5 If DC=CE=CA=CB=2l, R=2r=l, 450 ,
and P is given, determine the reactions acting on supports A and E and the internal force of rod BD.
15
Solution
∑MA(Fi)=0 m1 - FBCl1sinα=0 ∑MD(Fi)=0 (1) m1
B YA A
FBC
XA
FBCl2sinβ – m2 =0
(2) FBC YB
D XB
16
Based on (1)(2), yield
C m2
m1/m2= l1sinα/ l2sinβ
Chapter 6 Simple Structure and Machines
Fx 0
Fy 0
FAx FB 0
FAy P P1 0
M
A
0
FB 5 1.5 P 3.5P 0 1
Then
FAy 50kN
FB 31kN
FAx 31kN
4
Example Known P, q, a, M pa;
Determine the reactions at point A and B
l 1m; F 400kN,
determine the reactions at fixed end A .
7q 3l 30kN 2
FAx F1 F sin 60 0
0
FAx 316.4kN
Fy 0
FAy P F cos 60 0
Foy FA cos 0
Fox
FR l 2 R2
F
y
Foy F
M FR
23
M
o
0 FA cos R M 0
Example 2 The two-span beam is subjected the loads shown in figure. Known F =20kN, q=10kN/m, L=1m, M 20kN m, Determine the reactions of fixed end A and support B.
24
Solution
FBD of CD
M
c
0
l FB sin 60 l ql F cos 300 2l 0 2
0
FB = 45.77kN
FBD of the entire beam
Fx 0
FAx FB cos 600 F sin 300 0
FAx 32.89kN
29
Plot FBD of beam DE.
MD 0
8FE' 4P 2P2 0 1
FE' 12.5kN
Plot FBD of right frame.
M
C
0
6 FBy 10 FBx 4P FE 0
FBx 17.5kN
On the basis of the FBD of whole frame
Figure out the following structures are statically determinate or indeterminate and point out the degree of the statically indeterminate structure.
21
Example 1 The slider-crank mechanism (曲柄滑块机 构)shown schematically in figure is in equilibrium in the case of action of F. Assume OA=R, AB=l. Determine the moment M and the reactions at pin O and block B when OA is horizontal.
22
Solution 1. FBD of block B
F
y
0
F
x
0
F FB cos 0 F Fl FB cos l 2 R2 FN FB sin 0
FN F tan FR l 2 R2
2. FBD of wheel O
F
x
0
0
Fox FA sin 0
FBy P P2 F 0
FBy 32P 1
FAx 3.64 P1
FBD of wheel II
F F
x
0
0