工程力学完整4-3ppt课件

.,1,4-4刚体系的平衡静定和超静定问题,.,2,1、静定与超静定问题的概念,平面力偶系,两个独立方程，只能求两个独立未知量。,平面汇交力系,一个独立方程，只能求一个独立未知量。,三个独立方程，只能求三个独立未知数。,两个独立方程，只能求两个独立未知量。,.,3,例,通过位移协调条件来建立补充方程,超静定问题：,1、静定与超静定问题的概念,静定问题：,.,4,例,静定与超静定问题的判定,(a),(b),(c),(a),(b),(c),.,5,外力：外界物体作用于系统上的力叫外力。内力：系统内部各物体之间的相互作用力叫内力。,刚体系：由若干个刚体通过约束所组成的系统。,2.刚体系的平衡,.,6,求解平衡物系应注意的问题：,物系中每个单体或组合体均是平衡的。,设物系中有n个物体，每个单体可列3个独立的平衡方程，则整个系统就可列3n个独立的平衡方程。,注意内力和外力的因研究对象的不同而相互转换。,通常的解题思路是由整体到局部。,.,7,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=8m，F=5kN，均布载荷集度q=2.5kN/m，力偶矩的大小M=5kNm，试求固定端A，铰链C和支座E的约束力。,例4-7,.,8,1.先取CE段为研究对象。,解：,2.受力分析如图所示。,3.列平衡方程。,4.联立求解，得,.,9,5.再取AC段为研究对象。,解得：,.,10,5.不取AC段为研究，而以整体为研究对象,M,q,解得：,讨论,.,11,刚架结构如图所示，其中A，B和C都是铰链。结构的尺寸和载荷如图所示。试求A，B，C三铰链处的约束力。,例4-8,.,12,解：,1.先取整体为研究对象，受力如图所示。,列平衡方程,(a),(b),(c),由式(a)、(b)解得：,.,13,2.再取AC为研究对象，受力分析如图所示。,列平衡方程,(d),(e),(f),.,14,由式(c)、(d)(f)解得：,.,15,试求A，B铰链处的约束力。,请同学们思考：,（1）整体：,.,16,例4-9,图示结构。已知：AB=BC=1m，DK=KE，F=1732kN，W=1000kN，各杆重量略去不计。试求结构的外约束力。,.,17,解题思路分析：,二力杆,1、整体：,2、ED杆：,3、AC杆及球的组合体：,.,18,解：,1、先取ED杆为研究对象。,2、再选AC杆及球的组合体：,其中，,.,19,解：,1、先取ED杆为研究对象。,2、再选AC杆及球的组合体：,解得：,.,20,例4-10,图示的承重框架。已知：A，D，E均为铰链，各杆件和滑轮的重量略去不计。试求A，D，E点的约束力。,.,21,解题思路分析：,1、整体：,2、ED杆：,.,22,解题思路分析：,1、整体：,2、AD杆及盘B、C的组合体：,.,23,解：,1、先以整体为研究对象。,解得：,解得：,.,24,解：,2、再取ED杆为研究对象。,其中，,解得：,.,25,如图所示，已知重力G，DC=CE=AC=CB=2l；定滑轮半径为R，动滑轮半径为r，且R=2r=l,=45。试求：A，E支座的约束力及BD杆所受的力。,例4-11,.,26,解：,1.先以整体研究对象.,受力分析如图所示。,列平衡方程,解得：,.,27,2.选取杆DEC为研究对象，受力分析如图所示。,列平衡方程：,解得：,其中，,.,28,例4-12,图示结构由直角弯杆DAB与直杆BC，CD铰接而成，并在A处与B处用固定铰支座和可动铰支座固定。杆DC受均布载荷q的作用，杆BC受矩为Mqa2的力偶作用。不计各构件的自重。求：铰链D所受的力。,.,29,【解题思路分析】,【思路一】DC杆,【思路二】DC杆与BC杆的组合体,【思路三】DAB弯杆,.,30,（1）DC杆：,【思路一】DC杆,研究DC杆与BC杆的组合体。,（2）求：,.,31,【思路二】DC杆与BC杆的组合体。,.,32,（1）DAB弯杆：,研究DC杆与BC杆的组合体。,（2）求：,【思路三】DAB弯杆。,（3）求：,研究整体。,.,33,【解】,（1）先取DC杆为研究对象，受力分析如图所示。,（2）再取DC杆与BC杆的组合体为研究对象，受力分析如图所示。,解得：,解得：,（方向与图示方向相反）,.,34,例4-13,图示构架由杆AC，CE及BH铰接而成。杆CE的E端用滚子搁置在光滑面上，杆BH水平，在H点作用一铅垂力F1=1kN。销钉C上作用一水平力F2=600kN和一铅垂力F3=600kN，不计各杆件的重量。试求A，B，D处的约束力。,.,35,解题思路分析：,1、整体：,3、AC杆（不含销钉C）：,2、BDH杆,.,36,解：,1、以整体为研究对象。,解得：,.,37,2、以AC杆（不含销钉C）为研究对象。,解：,3、以BDH杆为研究对象。,解得：,.,38,请同学们思考：,1、AC杆（含销钉C）时，杆C处的受力图应如何？,.,39,