静力学计算题j解答讲诉28页PPT
静力学精品PPT课件
座
固定 端约 束
类似如房屋的雨蓬嵌入墙内、电线杆 下段埋入地下等,其结构或构件的一 端牢牢地插入支承物里而构成的约束
单元1 静力学基础
实例图
退出 首页
任务1 绘制构件的受力图
4. 物体的受力分析和受力图
三力平衡汇交定理:它论证了作用于物体同一平面内的三个互不平行的力平衡 的必要条件,即三力必汇交于一点。
图例
力的外效 应
如图所示,足球受力后运动状态发生改变, 我们将力使物体的运动状态发生改变的效应 称为力的外效应。
力的内效 应
如图所示,弹簧受压后发生压缩变形,我们 将力使物体的形状发生变化的效应称为离得 内效应。
单元1 静力学基础
任务1 绘制构件的受力图
2. 静力学公理
作用力和反作用力(公理一):物体A向物体B施加作用力时,B对A具有反作用力。这
单元1 静力学基础
a)
b)
退出 首页
公理
公理三 加减平衡力 系公理
公理四 力的平行四 边形公理
任务1 绘制构件的受力图
示意图
应用
力的可传性原理——作用于刚体的力可以沿 其作用线滑移至刚体的任意点,不改变原力对 该刚体的作用效应。
三力平衡汇交定理——若作用于物体同一平 面上的三个互不平行的力使物体平衡,则它们 的作用线必汇交于一点。
三力构件——只受共面的三个力作用而平衡 的物体。
单元1 静力学基础
退出 首页
任务1 绘制构件的受力图
3.约束与约束反力
约束:物体(或构件)受到周围物体(或构件)限制时,这种限制就称为约束。 约束反力:当某一物体沿某一方向的运动受到限制时,约束必然对该物体有力轴承中的滚动体在保持架和内外圈的槽内 的运动受限制,物体在空间的运动受到某些限制。
静力学计算题答案
静力学计算题答案(总28页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--静力学和运动学计算题1 如图所示结构中各杆的重力均不计,D ,C 处为光滑接触,已知:P = 50 kN ,试求铰链B ,E 对杆DE 的约束力。
解:取整体为研究对象: 0=∑x F ,F Hx = 00=∑y F ,F D - P - F Hy = 0 ∑=0)(F M D,P · 70 - F Hy · 250 = 0, F Hy = 14 kN ,F D = 64 kN取ECH 为研究对象:∑=0)(F M E,F C · 100 - F Hy · 200 = 0,F C = 28 kN取ABC 为研究对象:∑=0)(F M A,F By · 90 - F C · 220 = 0,F By = kN0=∑y F ,F sin+ F By -F C -P = 0,F = 16 kN 0=∑x F , F cos α + F Bx = 0,F Bx = kN取DE 为研究对象:0=∑x F ,2Ex F - F'Bx = 0, 2Ex F = F'Bx = F Bx = - kN0=∑y F ,F D - F'By + 2Ey F = 0,2Ey F = kN2 如图所示结构由直杆AB ,CD 及折杆BHE 组成。
已知:P = 48 kN ,L 1 = 2 m , L 2 =3 m ,r = m ,各杆及滑轮绳索重量均不计。
求A ,D ,E 处的约束力。
解:取整体为研究对象:∑=0)(F M A,3F E - P + = 0,F E = 32 kN 0=∑x F ,F Ax = 0,0=∑y F ,F Ay = P - F E = 16 kN ,取COD 为研究对象:∑=0)(F M C,F Dy L 2 + Pr - P (21L 2 + r ) = 0,F Dy = 24 kN取BHE 为研究对象:∑=0)(F M B,- F'Dx L 1 - F'Dy L 2 + F E L 2 = 0,D y D y F F =' F'Dx = 12 kN3 不计重力的三直杆用铰连接如图所示,重物M的重力为P ,由系在销钉D并绕过GC杆C端不计直径的小滑轮,再绕过定滑轮O 的绳系住。
习题 水静力学PPT课件
解:当下游无水时: 水平分力
Px rhC1 Ax1 9.813 261 3312.4KN (水平向右) 垂直分力 Pz rV1 9.8 梯形abcd1 9.8 0.5 (2618) 41 862.4KN (竖直向下)
第28页/共54页
当下游有水时 水平分力 Px rhC1 Ax1 rhc2 Ax2 3312.4 9.8 3 6 1 3316KN (水平向右z \ z) 垂直分离 Pz rV1 rV2 862.4 9.8 三角形efg 1 862.4 9.8 0.5 3 6 1 950.6KN (竖直向下)
1 ctg 60 1.73 2
1.73 P(sin 60
e)
第34页/共54页
拉T力 9.8 1 (2 0.845) .662 131.56KN 2
(h2)3当 h2 1.73m 时, AB闸门上的压强分布如AacB,
P1
9.8 1
1.73 sin 60
58.8KN
对A点取矩
T • ctg60 1.73 9.8 1 ctg 60 1.73
• 1. A、B两点之压差为多 少?
• 2. A、B两点中有无真空
第5页/共54页
• 1-2解:
• (1) 由图知道A点喝B点得压差是由h1高度得
两种密度不同PB 引 P起A 的(,0 即密A )度gh1差引起的
• 所以
0.52kPa
• (2)存在真空PA Ags m gh
• 由A点在的等压面 知5.89KN / m2 PAK 5.89KN / m2
第33页/共54页
解:
(h1)3当 0
AB 闸门上的压强分布图如AabB,
9.8
1.73
静力学基础PPT幻灯片
F Fxi Fy j Fzk
(1-2)
11
1.1 力与力的投影 直接投影法
直接投影法
若已知力F在直角坐标轴上的三个投影,其 大小和方向分别为:
F Fx2 Fy2 Fz2
(1-3)
cos Fx
F
cos Fy
F
cos Fz
F
(1-4)
光滑球铰链(球铰链):一般用于空间问题。 光滑圆柱铰链(柱铰链):用于空间和平面情形。
1.光滑球铰链约束:
A F
A
B
FAz
A
FAx
FAy
1.3 约束与约力
1.3.3 光滑铰链约束 2.光滑圆柱铰链约束:
F
Fy
Fx
1.3 约束与约束力
1.3.4 链杆约束
定义:两端用光滑铰链与物体连接,中间不受力(包括自重在内)的刚性 直杆称为链杆。一般用符号 F表A 示。
大小:标量, Fxy·h 转向:正负符号确定(逆时针为正/右手 螺旋)
方向:转轴轴线方向(确定)
单位:N·m
n
Oh
Fxy
注意:当力与轴平行(Fxy)或0 相交时(h=0),亦即力与
轴共面时,力对轴之矩等于零。
1.2 力矩与力偶
1.2.2 力对点之矩
在右图中,设力F的作用点为A,自空间任 一点O向A点作一矢径,用r表示,O点称 为矩心,力F对O点之矩定义为矢径r与F的 矢量积,记为 MO。(F )
M x (F ) yFz zFy M y (F ) zFx xFz M z (F ) xFy yFx
这说明,力对点之矩在过该点任意轴上的投影等于力对该点的轴之矩。
静力学计算题j解答PPT课件
求:各铰链的约束力? FAy= 42.5 kN
FBy= 47.5 kN
解: 2.取AC段为研究对象 FCy
3.再取BC段为研究对象
F’Cy
F
D
C FCx
F’Cx C
E
G FAx
A
FAy
Fx 0, Fy 0,
G B
FBx FBy
Fx 0,
MC F 0,
FAx=-FBx =FCx=9.2 kN FAy= 42.5 kN FBy= 47.5 kN FCy= 2.5 kN
(2)再取ACD为研究对象;
(3)再取BCE为研究对象。
1
第1页/共28页
求:各铰链的约束力?
解: 1.取整体为研究对象 受力分析如图
M AF 0 MB F 0 Fx 0
FBy= 47.5 kN
FAy= 42.5 kN
6m
D
C
G
6m
F
3m
1m
E
G
6m
A FAx
FBx B
FAy
FBy
2
第2页/共28页
mB (F) 0
⑵再取系统为研究对象
NAy
M
P
q
NAx A
60°
C
B
MA
NC
mA(F) 0
Fx 0
Fy 0
25
第25页/共28页
静力学计算题(4) 求:A,E 处的约束力?
2a
a
q
C
A
B
M
E
D
分析要点:
MA
q
NAx
A NAy
B TDB 60°
3a
M
TDB
静力学基本知识PPT课件
第10页/共60页
在平面力系中,又可分为平面汇交力系、 平面平行力系、平面一般力系三种。各力作 用线汇交于一点的力系,称为平面汇交力系; 各力作用线相互平行的力系,称为平面平行 力系;各力作用线任意分布的力系,称为平 面一般力系。
第1页/共60页
力是一矢量,用数学上的矢量记号来表示,如图。
F
第2页/共60页
二、常见荷载的分类
在建筑力学中,我们把作用在物体上的力一般 分为两种:
一种是使物体运动或有运动趋势的主动力;第 二种是阻碍物体运动的约束力。所谓约束,就是能 够限制某构件运动。约束作用于被约束构件上的力 就是约束力。
通常把作用在结构上的主动力称为荷载,而把 约束力称为反力,荷载与反力是相互对立又相互依 存的一个矛盾的两个方面。它们都是其他物体作用
[1] 既能阻止杆端在该平面内的任何移动,也能阻止杆端转动,其约束力必为一个方 向未定的力和一个力偶。
[2] 平面固定支座的约束力表示,其中力的指向及力偶的转向都是假设的.
第39页/共60页
受力图
研究力学问题,首先要了解物 体的受 力状态,即对物体进行受力分 析,反映物体受力状态的图称 为受力图。
第11页/共60页
第二节 静力学公理
静力学公理:人们在长期生活和生产活动
中通过反复观察、实验和总结,得出了关于静
力的最基本的客观规律,这些客观规律就是静
力学公理 FR
静力学复习及习题课PPT课件
二、求主动力或与其相关的力 例题9:
曲柄滑道机构如图示,已知m=600N.m,OA=0.6m,BC=0.75m,机构在图 示位置处于平衡,α=30º,β=60º。求平衡时的P值及铰链O和B的反力。
第13页/共21页
例题10:
在图示机构中,OB线水平,当B,D,F在同一铅垂线上进,DE垂直于EF,
C A
B θ
P
第8页/共21页
ห้องสมุดไป่ตู้
例题5:
在杆AB的两端用光滑铰与两轮中心A、B连接,并将它们置于互相垂直的
θ 两光滑斜面上,设两轮重量均为P,杆AB重量不计,试求平衡时角
B
A
θ
60º 30º
第9页/共21页
例题6:
图示结构中,A处为固定端约束,C处为光滑接触,D处为铰链连接。已知 F1=F2=400N,M=300N.m,AB=BC=400mm,CD=CE=300mm,α=45º,不计各 构件自重,求固定端A处与铰链D处的约束反力。
第6页/共21页
例题3:
杆DF上的销子E可在杆AC的光滑槽内滑动,不计各杆重量,在水平杆DF的一端 作用铅直力F,求铅直杆AB上铰链A,D,B所受的力。
第7页/共21页
例题4:
均质细杆AB重P,两端与滑块相连,滑块A和B可在光滑槽内滑动,两滑块又通 过滑轮C用绳索相互连接,物体系处于平衡。求绳中张力T。
研究内容
平面力系
平面汇交力系 平面力偶系 平面平行力系
力系简化 平衡条件及方程
平面一般力系
难点:考虑摩擦时物体的平衡问题 空间力系:力的投影,平衡条件及平衡方程,简化为平面力系
物体重心的求法
第1页/共21页
一、求约束反力
《静力学专题》课件
力矩臂的计算
介绍计算力矩臂的方法和应用, 并提供实际示例。
力偶的性质
解释力偶的概念和性质,并说明 它在静力学中的应用。
静力矩的计算方法
1 力矩的数值计算
给出计算力矩的数值的方 法,并提供相关实例。
2 力矩的平衡条件
说明力矩平衡条件矩和转矩的概念, 并说明它们在实际工程中 的应用。
非重力力矩的考虑
1
弹性力矩的影响
2
说明弹性力矩的概念和计算方法,并解
释它在静力学问题中的重要性。
3
浮力和浮力矩
探讨浮力和浮力矩对物体平衡的影响, 并给出实际案例。
风力和风力矩
介绍风力和风力矩对建筑物和结构物平 衡的影响。
平面上的静力平衡问题
吊桥的平衡
塔吊的平衡
探讨吊桥在三维空间中的平衡问 题,并说明影响其稳定性的因素。
解释塔吊在三维空间中的平衡原 理和应用,并提供实际案例。
其他三维平衡问题
介绍其他三维空间中的平衡问题, 如天然平衡的岩石结构。
静力平衡的应用
1
静电场中的平衡
讨论静电场中物体平衡的原理和条件,
刚体在平衡状态下的应用
2
并给出实际应用示例。
斜面上的物体平衡
解析物体在斜面上的平衡问题,并展示斜面角 度对平衡的影响。
摩擦力的作用
讲解摩擦力对物体平衡的影响,并说明摩擦力 的计算方法。
绳索和滑轮系统
介绍绳索和滑轮系统在静力学中的应用,并提 供实际情景示例。
坡道和坡面的平衡
详细解释坡道和坡面上物体平衡问题,并提供 实际案例。
对于三维空间中的平衡
《静力学专题》PPT课件
静力学基础知识PPT课件
注三意、: 静刚力化学要基在本变公形理体(发力生的变基形本后性平质衡)时进行。
(a) X (作已用知 与力反的作方用位公和理作(A用cti点on,an但d 未Re知act它io的n) 指向和大小,这时可以任意预设指向)
2三约、束 画、受约力束图的应基注本意类的型问题
静杆力端学 不基能础移知动识,文也档不能pp转t 动
两端以铰链与其它物体连接中间不受力且不计自重的刚性直杆称链杆.
1 力的基本概念和静力学基本公理
方向:离开被约束体(拉力)
(单位为N m或kN m)
作用在同一刚体上两力平衡的必要和充分条件是:两力等值、反向、共线。
(阻碍物体运动的装置)
作用线:通过销钉中心,垂直于支
注意:刚化要在变形体发生变形后平衡时进行。
力是矢量,用 “ F ”或F 表示。(已知力的 方位和作用点,但未知它的指向和大小,这时可 以任意预设指向)
力是一个具有固定作用点的定位矢量 。
FA
或
AF
但在刚体静力学中力可以看作是滑动矢量。 (详见力的可传性)
1.1 力的基本概念和静力学基本公理
二、力系、合力
➢作用于一个物体上的一群力,称为力系。 ➢对物体作用效果相同的力系,称为等效力系。 ➢使物体处于平衡的力系,称为平衡力系。 ➢如果一个力和一个力系等效,则该力为此力系 的合力,
p q
3、同样对于作用于极小范围的力偶,称为集中力偶。
(单位为N (单位为N m或kN m) m或kN m)
1 力的基本概念和静力学基本公理 正确运用作用力与反作用力的关系。 如果一个力和一个力系等效,则该力为此力系的合力, (单位为N m或kN m) 2 约束、约束的基本类型 力是一个具有固定作用点的定位矢量 。 (阻碍物体运动的装置) 受力图上只画外力,不画内力。 1 力的基本概念和静力学基本公理 两端以铰链与其它物体连接中间不受力且不计自重的刚性直杆称链杆. 平面力系:各力作用线均在同一平面内 ①大小常常是已知的或给定的; 2 约束、约束的基本类型 2 约束、约束的基本类型 (2)画出AC的受力图; 约束反力 :约束给被约束物体的力叫约束反力。
工程力学静力学专题PPT演示课件
二力杆
桁
架
模
型
15
b. 节点法
研究对象
节点
平面汇交力系
确定 2 个未知量
16
D4
1
5
3
H
FH 78
A
2
C6
9
E
B
FC
17
F Ay F Ax
A
D4
1
5
3
2 C6
FC
H
FH
7
8
F NB
9
B
E
18
F Ay
F Ax A
D4
1
5
3
2
C6
FC
H
FH
7
8
F NB
9
B
E
19
D4 H
1 3
FH 5 78
A
2
第六章 静力学专题 静力学专题 6-1.平面桁架内力计算
a.
认
识
桁
架
节点
是由许多杆件在两端用适当方式连接而成
的几何形状不变的结构。
1
工 程 中 的 桁 架 结 构
2
工 程 中 的 桁 架 结 构
3
工 程 中 的 桁 架 结 构
4
工 程 中 的 桁 架 结 构
5
工程中 的桁架
结构
6
工 程 中 的 桁 架 结 构
F 4 = 20KN
F 5 = 14.14KN
F 6 = -20KN
25
注 意
A
D4
1
5
3
2
C6
FC
H
FH 78
9
B
E
静力学基础PPT课件
C A
A
B
B
RB
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–1 静力学公理
公理二 力平行四边形法则
作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点 的一个力,即合力。
合力的大小由以两力的为邻边而作出的力平行四边形 的对角线来表示。
矢量表达式:F= F1+F2
F2
F
A F1
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–3 结构及构件的受力图 检查下面的受力图有什么错误
思考题
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–3 结构及构件的受力图
练习题
Q A
Pa B
B
A
C
P
对AB,BC
Q
FAx
FAy
Pa
FRB
FB’
FB
P FA
FC
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–Байду номын сангаас 结构及构件的受力图
物体系的受力分析
例题2-3. 由水平杆AB和斜杆BC
方向:与被限制的位移方向相反 大小:由平衡方程确定 (5)主动力:约束反力以外的力 可事先测得的力,如推力、拉力、重力等
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–2 三、常见几种约束类型
1、柔性约束:
荷载 约束 结构的计算简图
FT1
约束
A FT2
柔性约束的特点:
• 只能受拉,不能受压 • 只能限制沿约束的轴线伸长方向
构成的管道支架如图所示.在AB
A
杆上放一重为P的管道. A ,B,C
处都是铰链连接 .不计各杆的自
重 ,各接触面都是光滑的.试分别
画出管道O,水平杆AB,斜杆BC
第I篇 静力学习题课ppt课件
D
F DB F D B
B
FF P
F AB
解:对象:D点;受力:如左图;方程:
Fx 0, F Ec Do sF D B0对象:B点;受力:如右图;方程:
Fy 0, F ED sinF P0 Fx 0, F CsBinF D B 0
FDBtaFn10FP
Fy 0, F Cc B o sFAB 0
F AB tF a D n BF DB 10.F 1 0 P8k 0N#
附录1: 第3章习题解答
补充习题2
补充习题2 图示结构。试求:铅直杆AO上的铰链A、C和O所受的约束力。
a
a
F
F
F'Cy
F FR
F'Cx
C
E
D
FOy
a
a
FOx
FBy O
FBx
解:对象:整体
受力:如图
方程:
M B(F)0, 2aFOy0,
对象:杆CD
受力:如图
FOy 0
# (1)
方程:
M E ( F ) 0 , a F C y a F 0F,CyFFCy#(2)
附录1: 第3章习题解答
3-6
解:对象:图(a)中梁 受力:如图所示 方程:
(b)
FC
FD
O
FB
MO(F)0
6 F C 4 F 1 M 2 F 2 c3 o 0 s 0
FC3.45kN #
MB(F)0
8 F C 6 F 1 M 4 F D s4 i n 2 5 F 2 s3 i n 0 0
M O ( F ) 0 , a F C F x2 a 0FC ,x2FFCx# (3)
附录1: 第3章习题解答
《静力学习题答案》课件
04
力的矩和力矩平衡
力矩的概念和性质
总结词 理解力矩的概念和性质是解决静 力学问题的关键。
力矩的简化表达 在静力学中,通常使用标量表达 力矩,即力矩等于力和垂直于作 用线到转动轴距离的乘积。
力矩的定义 力矩是力和力臂的乘积,表示力 对物体转动作用的量。
静力学基本原理
二力平衡原理
三力平衡定理
一个刚体受两个力作用处于平衡状态 时,这两个力必定大小相等、方向相 反且作用在同一直线上。
一个刚体受三个力作用处于平衡状态 时,这三个力必构成一平面三角形, 且其中任意两个力的合力与第三个力 大小相等、方向相反。
力的可传递性原理
对于通过刚体中心的力,加在刚体上 的力可以沿其作用线移至刚体上任一 点,而不改变该力对刚体的作用效应 。
思维拓展
对于进阶习题,答案解析将不仅局限 于题目的解答,还将进行适当的思维 拓展,引导学生思考更多可能性,培 养其创新思维和解决问题的能力。
进阶习题答案解析
解题技巧
针对进阶习题的特点,答案解析将总结和提炼一些实用的 解题技巧和方法,帮助学生更快更准确地解答题目。
进阶习题答案解析
习题答案
进阶习题答案解析同样将提供完整的 习题答案,并附有详细的解题过程和 思路,方便学生参考和学习。
静力学问题分类
平面问题与空间问题
平面问题是指所有外力都作用在物体某一平面内的问题, 空间问题则是指外力作用在物体三维空间内的问题。
静定问题与静不定问题
静定问题是根据给定的静力平衡条件能够完全确定物体所 有未知力的问题;静不定问题则是不能完全确定未知力的 数量或方向的问题。
刚体问题与变形体问题
刚体问题是指研究刚体的平衡问题,变形体问题则是指研 究物体在受力后发生变形的问题。