工程力学基础 课件 任务2.2 认识平面汇交力系的平衡

任务2.2认识平面汇交力系的平衡2022年10月28日，位于广东海丰经济开发区生态科技城的某公司发生一起起重伤害事故，造成一名人员死亡。经事故调查组调查和综合分析，确定在此次事故中，因吊装高度限制，胡某将电动小车直接放置在主梁上一并起吊，在没有固定电动小车以防止其滑动的情况下，采用不利于保持重物平衡的单点起吊方式。在起吊时，胡某未观察到被起吊主梁上的电动小车最高点与用于吊装的桥式起重机主梁最低点的相对位置，起吊时发生撞碰，电动小车侧滑、整体失稳坠落。为什么在吊运作业时，吊运材料应绑扎牢固，且不得采用单点起吊。起重机起吊构件时，为了确保吊装的安全，常常会用缆绳套住构件的两端起吊，这是为什么呢？小组讨论吊装构件时采用两点起吊，吊钩受到哪些力的作用？小组讨论一、力系及其类型力系：作用于物体（包括刚体和变形体）上的所有力的集合平面力系：作用在同一物体上的一群力且诸力作用线在同一平面空间力系：作用在同一物体上的一群力但作用线不在同一平面汇交力系：作用线汇交于一点平行力系：作用线互相平行任意力系：作用线既不汇交又不平行等效力系：若两力系分别使一刚体在相同的初始运动条件下产生相同的运动一、力系及其类型力系类别力系名称力系特点图示空间力系空间汇交力系

作用在同一物体上但作用线不在同一平面的一群力，作用线汇交于一点空间平行力系作用在同一物体上但作用线不在同一平面的一群力，作用线相互平行空间任意力系作用在同一物体上但作用线不在同一平面的一群力，不汇交又不平行一、力系及其类型力系类别力系名称力系特点图示平面力系平面汇交力系

作用在同一物体上且作用线在同一平面的一群力，作用线汇交于一点平面平行力系作用在同一物体上且作用线在同一平面的一群力，作用线相互平行平面任意力系作用在同一物体上且作用线在同一平面的一群力，作用线不汇交又不平行起重机在起吊构件时，作用于吊钩C点的力有钢绳拉力FT及缆绳AC和BC的拉力FT1、FT2，它们都在同一铅锤平面内并汇交于C点，因此它们属于平面汇交力系。二、平面汇交力系的平衡条件放置在斜面BE和BD之间的一个足球重力为W，受到斜面的反力FNA、FNC的作用（图b），这三个力的作用线都在同一铅垂平面内，且汇交于圆球中心点O。二、平面汇交力系的平衡条件在这一组平面汇交力系中，根据平行四边形法则，可以将FNA、FNC、W这一组平面汇交力系合成一个合力FR，当足球处于平衡状态时，该力系为平衡力系，合力FR=0。所以，平面汇交力系的平衡条件是该力系的合力FR=0。二、平面汇交力系的平衡条件该方程就是平面汇交力系的平衡方程根据合力投影定理：合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和，即:FRx=∑Fx=0FRy=∑Fy=0已知三角支架中所挂的物体重量W=15KN，求AC和BC杆所受的力。任务2.2.1分析杆AC和杆BC所受的力第一步：选取研究对象，取铰C为研究对象因杆AC和杆BC都是二力杆，所以FNAC和FNBC的作用线都沿杆轴方向。现假定FNAC为拉力，FNBC为压力，则受力图如所示。第二步：选取坐标系任务分析

第四步：依据计算结果，分析AC和BC杆件所受的力因求出的结果均为正值，说明假定的指向和实际指向一致，即杆AC受拉，杆BC受压。任务2.2.2分析杆AC和杆BC所受的力如图所示管道支架，支架两杆的夹角未60°，管道对支架的压力FP=2kN，作用在两杆轴线的交点C处。试分析两杆的受力第一步：选取研究对象，取铰C为研究对象由管道在图2-2-7所在位置可知，水平杆CD段不受力，AC和BC杆皆为二力杆，假定AC杆受拉，BC杆受压，则受力图如图所示。第二步：选取坐标系任务分析

第四步：依据计算结果，分析