工程力学03汇交力系.ppt

2019年11月27日,例2-1,已知：,求：,1.水平拉力F=5kN时，碾子对地面及障碍物的压力？,2.欲将碾子拉过障碍物，水平拉力F至少多大？,3.力F沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力F多大？,P=20kN，R=0.6m,h=0.08m:,2019年11月27日,解：1.取碾子，画受力图.,用几何法，按比例画封闭力四边形,2019年11月27日,或由图中,解得,2.碾子拉过障碍物，,用几何法,应有,解得,解得,3.,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,已知：AC=CB，P=10kN,各杆自重不计；,求：CD杆及铰链A的受力.,解：CD为二力杆，取AB杆，画受力图.,用几何法，画封闭力三角形.,按比例量得,或,例2-2,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,已知：,求：系统平衡时，杆AB、BC受力.,系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，P=20kN；,解：AB、BC杆为二力杆，取滑轮B（或点B），画受力图.,用解析法，建图示坐标系,例2-3,2019年11月27日,解得：,解得：,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,求：平衡时，压块C对工件与地面的压力，AB杆受力.,已知：,F=3kN,l=1500mm,h=200mm.忽略自重；,解：AB、BC杆为二力杆.取销钉B.,用解析法,得,例2-4,2019年11月27日,解得,选压块C,解得,解得,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,求：,解：,由杠杆平衡条件,解得,已知：,平衡时，CD杆的拉力.,CD为二力杆，取踏板,例2-5,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,，,已知：,物重P=10kN，CE=EB=DE；,求：杆受力及绳拉力,解：画受力图如图，列平衡方程,结果：,例2-6,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例题如图所示，用起重机吊起重物。起重杆的A端用球铰链固定在地面上，而B端则用绳CB和DB拉住，两绳分别系在墙上的C点和D点，连线CD平行于x轴。已知CE=EB=DE,角=30o，CDB平面与水平面间的夹角EBF=30o,重物G=10kN。如不计起重杆的重量,试求起重杆所受的力和绳子的拉力。,例2-7,2019年11月27日,1.取杆AB与重物为研究对象，受力分析如图。,解：,其侧视图为,2019年11月27日,3.联立求解。,2.列平衡方程。,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例.桅杆式起重装置简图如图所示，已知重物D重G=6kN,忽略各杆的重量、滑轮的大小和重量、钢索的重量，试求重物匀速上升时横杆和斜杆所受的力。,例2-8,2019年11月27日,解：,（1）取研究对象：滑轮B与重物D,（2）作受力图:设各杆受拉,（3）建立直角坐标系Bxy,（4）建立平衡方程，求未知量,x,y,600,600,FBC,G,FBA,FT,由式（1）、（2）解得：FBC=-12.9kN（BC杆受压）FBA=9.5kN（AB杆受拉）,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例.图为一绳索拔桩装置。绳索的E、C两点拴在架子上，B点与拴在桩A上的绳索AB连接，在D点加一铅垂向下的力G。AB可视为铅垂，BD视为水平。已知=0.1rad，G=800N，求绳索AB中产生的拔桩力。,例2-9,2019年11月27日,解：,D结点,B结点,2019年11月27日,因为很小，所以可取,显然，拔桩力为,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例.用AB杆在轮心铰接的两匀质圆轮A、B，分别放在两个相交的光滑斜面上，如图所示。不计AB杆的自重，试求：（1）设两轮重量相等，平衡时；（2）已知A轮重GA，平衡时，欲使=0的B轮的重量GB。,例2-10,2019年11月27日,解：,GA,GB,FAB,FNA,FAB,FNB,A轮:,B轮:,其中:,由以上三式可求得：（1）当GA=GB时，=300（2）当=0时，GB=GA/3,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,(a),解：(1)取梁AB作为研究对象。,(4)解出：FA=Pcos30=17.3kN，FB=Psin30=10kN,(2)画出受力图。,(3)应用平衡条件画出P、FA和FB的闭合力三角形。,例题水平梁AB中点C作用着力P，其大小等于20kN，方向与梁的轴线成60角，支承情况如图(a)所示，试求固定铰链支座A和活动铰链支座B的反力。梁的自重不计。,例2-11,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,解：(1)取制动蹬ABD作为研究对象。,(2)画出受力图。,(3)应用平衡条件画出P、FB和FD的闭和力三角形。,例题图示是汽车制动机构的一部分。司机踩到制动蹬上的力P=212N，方向与水平面成=45角。当平衡时，BC水平，AD铅直，试求拉杆所受的力。已知EA=24cm，DE=6cm点E在铅直线DA上，又B、C、D都是光滑铰链，机构的自重不计。,例2-12,2019年11月27日,（5）代入数据求得：FB=750N。,（4）由几何关系得：,由力三角形可得：,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,解：(1)取制动蹬ABD作为研究对象。,例题图所示是汽车制动机构的一部分。司机踩到制动蹬上的力P=212N，方向与水平面成=45角。当平衡时，BC水平，AD铅直，试求拉杆所受的力。已知EA=24cm，DE=6cm点E在铅直线DA上，又B、C、D都是光滑铰链，机构的自重不计。,例2-13,2019年11月27日,(3)列出平衡方程：,联立求解，得,又,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,解：1.取滑轮B轴销作为研究对象。,2.画出受力图（b)。,例题利用铰车绕过定滑轮B的绳子吊起一重P=20kN的货物，滑轮由两端铰链的水平刚杆AB和斜刚杆BC支持于点B(图(a)。不计铰车的自重，试求杆AB和BC所受的力。,例2-14,2019年11月27日,3.列出平衡方程：,4.联立求解，得,反力FAB为负值，说明该力实际指向与图上假定指向相反。即杆AB实际上受拉力。,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例.图示空间构架由AB、AC、AD三杆组成，各杆自重不计。已知G=1kN，=300，=450。试求各杆所受的力,例2-15,2019年11月27日,解：,取节点A和重物为研究对象，,画受力图，设各杆受拉,FAC,FAB,FAD,由式（3）、（1）、（2）解得：FAD=2kN（AD杆受拉）FAB=FAC=-1.225kN（AB杆和AC杆受压）,江苏工业学院机械系力学教研室,2019年11月27日,例.图示为桅杆式起重机，,AC为立柱，BC、CD和CE均为钢索，AB为起重杆。A端可简化为球铰链约束。设B点起吊重物的重量为G，AD=AE=AC=L。起重杆所在平面ABC与对称面ACF重合。不计立柱和起重杆的