简明理论力学第三章例题作业.ppt

,第3章 平面任意力系, 作 业,3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6,重力坝受力情况如图所示。设G1=450kN，G2=200kN， F1=300 kN，F2=70 kN。求力系的合力FR的大小和方向余弦,合力与基线OA的交点到O点的距离x，以及合力作用线方程。,9m,3m,1.5m,3.9m,5.7m,3m,x,y,A,B,C,O,F2,如图所示为一悬臂梁，A为固定端，设梁上受强度为q的均布载荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度为l，求固定端的约束力。,如图所示组合梁由AC和CD在C处铰接而成。梁的A端插入墙内，B处铰接一二力杆。已知：F=20 kN，均布载荷q=10 kN/m，M=20 kNm，l=1 m。试求插入端A及B处的约束力。,如图所示为曲轴冲床简图，由轮I ，连杆AB和冲头B组成。A，B两处为铰链连接。OA=R，AB=l。如忽略摩擦和物体的自重，当OA在水平位置，冲压力为F时系统处于平衡状态。求：（1）作用在轮I 上的力偶之矩M的大小；（2）轴承O处的约束反力；（3）连杆AB受的力；（4）冲头给导轨的侧压力。,作业 3-4, 平面任意力系,组合梁AC和CE用铰链C相连，A端为固定端，E端为活动铰链支座。受力如图所示。已知： l =8 m，F=5 kN，均布载荷集度q=2.5 kN/m，力偶矩的大小M= 5 kNm，试求固端A，铰链C和支座E的约束力。,自重为G=100 kN的T字形刚架ABD，置于铅垂面内，载荷如图所示，其中M =20 kNm，F=400 kN，q=20 kN/m，l=1 m。试求固定端A的约束力。,第3章 平面任意力系, 参考解答,3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6,重力坝受力情况如图所示。设G1=450kN，G2=200kN， F1=300 kN，F2=70 kN。求力系的合力FR的大小和方向余弦,合力与基线OA的交点到O点的距离x，以及合力作用线方程。,作业 3-1, 平面任意力系,9m,3m,1.5m,3.9m,5.7m,3m,x,y,A,B,C,O,F2,1. 求力系的合力FR的大小和方向余弦。,将力系向O点简化，得主矢和主矩，如右图所示。,主矢的投影,解：,3m,y,9m,1.5m,3.9m,5.7m,3m,x,A,B,C,O,F2,作业 3-1, 平面任意力系,所以力系合力FR的大小,方向余弦,则有,作业 3-1, 平面任意力系,2. 求合力与基线OA的交点到O点的距离 x。,A,O,C,FR,FRy,FRx,x,所以由合力矩定理得,其中,故,解得,因为力系对O点的主矩为,作业 3-1, 平面任意力系,设合力作用线上任一点的坐标为（x，y)，将合力作用于此点，则,3.求合力作用线方程。,A,O,C,FR,FRy,FRx,x,x,y,可得合力作用线方程,即,作业 3-1, 平面任意力系,如图所示为一悬臂梁，A为固定端，设梁上受强度为q的均布载荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度为l，求固定端的约束力。,2. 列平衡方程,3. 解方程,1. 取梁为研究对象，受力分析如图,解：,如图所示组合梁由AC和CD在C处铰接而成。梁的A端插入墙内，B处铰接一二力杆。已知：F=20 kN，均布载荷q=10 kN/m，M=20 kNm，l=1 m。试求插入端A及B处的约束力。,1. 以整体为研究对象，受力分析如图所示。,列平衡方程,解：,2. 再以梁CD为研究对象，受力分析如图所示,列平衡方程,联立求解方程可得,如图所示为曲轴冲床简图，由轮I ，连杆AB和冲头B组成。A，B两处为铰链连接。OA=R，AB=l。如忽略摩擦和物体的自重，当OA在水平位置，冲压力为F时系统处于平衡状态。求：（1）作用在轮I 上的力偶之矩M的大小；（2）轴承O处的约束反力；（3）连杆AB受的力；（4）冲头给导轨的侧压力。,1. 取冲头为研究对象，受力分析如图所示。,列平衡方程,解方程得,解：,2. 取轮I为研究对象，受力分析如图所示。,列平衡方程,解方程得,组合梁AC和CE用铰链C相连，A端为固定端，E端为活动铰链支座。受力如图所示。已知： l =8 m，F=5 kN，均布载荷集度q=2.5 kN/m，力偶矩的大小M= 5 kNm，试求固端A，铰链C和支座E的约束力。,1.取CE段为研究对象。,解：,2.受力分析如图。,4.联立求解。 FE=2.5 kN， FC=2.5 kN,3.列平衡方程。,6.列平衡方程。,7.联立求解。 FA= 15 kN， MA= 2.5 kN,5.取AC段为研究对象，受力分析如图。,自重为G=100 kN的T字形刚架ABD，置于铅垂面内，载荷如图所