土木工程力学基础--2.平面力系平衡.%c6%bd%c3%e6%c1%a6%cf%b5%c6%bd%ba%e2.ppt

10.06.2020，土木工程力学基础，土木工程力学基础(多学制)，第二单元平面力系平衡，10.06.2020，土木工程力学基础，单位学习目标，1。力的投影使用平行四边形公理分解和计算。2。可以说明力矩、力的概念和特性。3 .计算点的集中力和线分布载荷的力矩。4。可以说明平面一般力系统的平衡条件。5 .可以使用平衡方程计算简单的平衡问题。6。可以计算单跨梁的轴承反作用力。10.06.2020，土木工程力学基础，阅读：吊装工作中平衡梁的力分析，在实际施工中抬起非常宽的钢筋结构时经常使用平衡梁装置。平衡梁，也称为横杆或扁担梁，是在吊装工作中保持两组或多组电缆力平衡的装置。支撑平衡梁吊索长主要用于车身长的对象，或用于夹持器的空中翻转操作。扁担平衡梁吊索主要用于吊短、屋顶桁架等大型构件。10.06.2020，土木工程力学基础，工作1。自重考虑的平衡梁的力。任务2 .控制为什么吊索和平衡梁的水平角度通常在45到60之间。10.06.2020，土木工程力学基础，1 .力投影，1 .将力投影到垂直轴上，10.06.2020，土木工程力学基础，求合力，1。力投影，10.06.2020，土木工程力学基础，在示例2-1中尝试将每个力投影到x，y轴上尝试2-5。已知F1=100N、F2=150N、F3=F4=200N。10.06.2020，土木工程力学基础，2 .平面吸收力系统的平衡，力系统的分类：平面力所有力线位于同一平面上的力系统。空间力系统角力工作线不在同一平面上的力系统。平面交换力系统作用于刚体的各力的工作线位于同一平面上且相交于同一点的力系统。在平面平行力系统平面力系统中，每个力都是相互平行的力系统。平面普通力系统作用于刚体的各力的工作线在同一平面上随机分布的力系统。10.06.2020，土木工程力学基础，2 .平面交换力系统的平衡，1 .平面耦合力系统合成的几何力多边形定律连续应用力的平行四边形定律，两个合成力，最后一个工作线也可以通过力系统交叉合力r获得。R=f1 F2 F3.fn= fn，10.06.2020，土木工程力学基础，2。平面交换力平衡几何条件此力系统的合力等于0。用矢量表示。也就是说，r= fn=0平面相交力系统平衡所需的条件和充分的条件是力系统的力多边形自身闭合。ii .平面交叉系统的平衡，10.06.2020，土木工程力学基础，3 .平面交叉系统的平衡条件和应用合力投影定理平面交叉系统的并集投影在任何轴上它的各力等于投影在同一轴上的数字之和。也就是说2。平面吸收力平衡，10.06.2020，土木工程力学基础，2。平面吸收力的平衡，平面吸收力的平衡方程，平面吸收力平衡的必要条件和充分条件是力的各力投影到轴上的数字之和和和为零。10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-1三角支撑，已知悬挂在b点的物体重量对g，AB，BC两杆施加的力进行试验。1 .决定研究对象：针B2。绘图销b的力3。选择坐标系4。热平衡方程式5。解法方程式6。答，10.06.2020，土木工程力学基础，例2-1三角架图中，已知挂在b点的物体重量试验g，AB，BC两杆的力。10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-2在两面垂直墙之间的线上挂一个重量=100N的物体，绳子和两面墙的角度=60和=30。试验两根绳子的拉力。10.06.2020，土木工程力学基础，10.06.2020，土木工程力学基础，3。力矩，1。力矩的概念力矩是测量力旋转物体的效果的物理量。力的大小和力的乘积Fd，以及一个符号(力f到o点的力矩)，该符号表示力f绕o点旋转物体的效果。用符号mO(F)或mO表示。10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-3查找图2-10中三个力对o点的力矩。已知P1=2kN，P2=3kN，P3=4kN。10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-4连续载荷在其作用面上的任意点的力矩如图2-11所示，q=20kN/m，l=5m，求出了a点的连续载荷的力矩。10.06.2020，土木工程力学基础，3，耦合力矩定理3354平面耦合力系统在一起时，其合力等于对同点力矩所有力之和的平面瞬间。iii。力矩，10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力娃娃，1。力对的概念力对是由相同大小和相反方向的两个平行力组成的力系统。10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力娃娃，2。力双力矩力和力臂的乘积Fd加号是测量力对旋转效果的物理量，称为力双力矩。显示为符号m(F，F )或m。即：m(F，F)=Fd或m=Fd力矩的单位与力矩相同，即kNm或Nm。10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力娃娃，力娃娃的三要素(1)力对力矩的大小；(2)力的转向；(3)力耦合的方向。10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力娃娃，3。力对的基本特性(1)没有力对，即力对不能由一种力代替。(2)无论力矩的中心位置如何，力对其作用面上所有点的时刻总是等于力的双力矩。(3)同一平面上的两对力具有相同的力力矩大小和相同的力对方向。这称为力对的等效性。10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力对估计可以在相应的作用面内随机移动，而不会更改刚体的旋转效果。受力作用的物体的旋转效果与在作用面内的位置无关。推论2在保持力的大小和旋转不变的情况下，可以随机改变力的大小和力的大小，而不改变力对刚体的旋转效果。10.06.2020，土木工程力学基础，* 4。力偶，如示例2-5图2-14所示，在物体的特定平面上受两个力偶的作用。已知的F1=200N，F2=600N分别得出两个力对的力对力矩。10.06.2020，土木工程力学基础，5 .平面一般力系统的平衡，1 .平面一般力系统的平衡条件和平衡方程平面一般力系统的平衡条件是力系统中所有力投影在两个轴上的代数和各为零，力系统平面内任意点上力矩的数量和总和等于零。平面一般力系统的平衡方程，10.06.2020，土木工程力学基础，5。平面一般力系统的平衡，2 .解决平面一般力系统平衡问题的步骤如下：(1)选择研究对象。根据已知量和待定量选择相应的研究对象。(2)绘制研究对象的强度。用于绘制研究对象的所有力。(3)热平衡方程。选取适当的投影轴线和力矩中心平衡方程式。(4)解方程，解未知力。10.06.2020，土木工程力学基础， ma=0，rb3-psin 454=0rb=psin 45=300.707=28.3 kn()x=0，0，10.06.2020，土木工程力学基础，5 .平面一般力系统的平衡，3 .平面力系统的平衡方程其他形式的2力矩3力矩表达式，10.06.2020，土木工程力学基础，5。平面一般力系统的平衡，范例2-8延伸梁图2-16，已知q=5kN/m，P=10kN，l=10m，a=2m，a=2m，a，寻找两点支撑反作用力。10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-10简单支撑框架力图2-18所示，找到已知P=25kN，a端和c端支撑反作用力。10.06.2020，土木工程力学基础，5 .平面一般力系统的平衡，4 .平面平行力系统的平衡方程，10.06.2020，土木工程力学基础，示例2-11简支梁的力p如图2-20(a)所示。P=100kN，l=10m，a=4m，b=6m a，b两点支撑反作用力。，10.06.2020，土木工程力学基础，6 .工程的一般平衡问题，隧道工程，提起物体时的塔式起重机平衡问题，10.06.2020，土木工程力学基础，6 .工程的一般平衡问题，公路建设中压路机越过障碍，10.06.2020，土木工程力学基础，6 .工程的一般平衡问题，挡土墙的防倾覆问题，10.06.2020，土木工程力学基础，自检2，分析问题1。如果两个力在同一轴上的投影相同，则两个力的大小必须相同。()2 .如果通过平衡表达式未知力为负：(1)约束反作用力的方向相反，则必须更正施加的力。()(2)表示力的真正方向与力的方向相反。()3 .平面一般力系统有三个独立的平衡方程，求解三个未知量。()4。设定热平衡方程式中座标系统中每个力的投影。为了便于计算，通常选择轴作为与未知力平行或垂直的方向。()5。只要两个力大小相同，方向相反，这两个力就成了一对。()，10.06.2020，土木工程力学基础，自检2，填空：6。力的工作线垂直于投影轴时，此力在轴上的投影值为。7.平面交叉力系统的平衡几何条件是由力系统中各力组成的力多边形。8.平面上任意点的力的瞬间总是等于力矩的中心位置。9.建立平面一般力系统的平衡方程时，为了解决问题的方便，通常选择坐标轴作为和方向；选择瞬间中心作为的工作点。10.06.2020，土木工程力学基础，学习项目2，小组学习任务校园内外以小组为单位审查研究和提升建设工作项目，项目名称本身。综合介绍该起重项目的整体情况，各组完成一份检验报告和计算手册，并完成一份学习任务。要求：利用业余时间在3周内完成。10.06.2020，土木工程力学基础，学习项目2，10.06.2020，