5空间基本力系.ppt

1、简单平面桁架的内力计算。truss):是具有恒定几何形状的结构，由构件、桁架结构、桁架图片、桁架组成，所有构件在同一平面内。节点桁架中构件的铰接点。杆件的内力，每个杆件所承受的力。通过几个概念，一个简单的平面桁架是基于一个铰接的三角形框架，每个附加节点需要增加两个构件，这样就可以形成一个没有冗余构件的平面桁架。6、桁架的几个概念，平面桁架的基本假设节点抽象为光滑铰链连接。构件的自重不计算或均匀分布在两端的节点上。所有外力(载荷或约束力)都作用在节点上。平面桁架3360，桁架与构件的中心轴线在同一平面，节点3360相交，桁架的特点：桁架中的每个构件都是双力构件或双力构件。7、桁架，二、平面桁架内

2、力计算方法，一、节点法(以节点为研究对象计算杆件的内力)，例：在图中所示的桁架中，已知水平杆件和垂直杆件的长度相等，并计算出每个杆件的内力。研究了E杆1和2、C杆3和6、D杆4和5、B杆7的内力和B处的约束力。零力构件):是桁架中的零应力构件，三杆节点无荷载，其中两个在一条直线上，另一个必须是零力杆，四杆节点无荷载。当两根杆的连接处没有载荷，并且两根杆不在一条直线上时，这两根杆就是零力杆。特殊构件的内力判断，10，桁架，特征节点法：1，研究对象是节点(交叉力系统)2，每个节点可以建立两个独立的平衡方程，问题1:在图示的桁架中哪些构件是零力构件？问题2:如何在图示的桁架中找到杆1的内力？11，桁

3、架，2，截面法(以部分桁架为研究对象计算杆件的内力)，以及实例：计算图中所示桁架中杆件1的内力。求解： 1，选择截面2，绘制应力图3，建立平衡方程，研究整体：研究局部桁架，12，3-2桁架，截面法特征：研究对象为部分桁架，可建立三个独立的平衡方程。思考问题：确定图示结构的稳定性，未知数的数量=独立平衡方程的数量，13，桁架，13。已知CB杆上C端的约束力和杆1的内力为33，360 m，p，AE=EC=CD=DB=DH=EG=L，解如下：1。研究针脚G，2。研究结构的右半部分。研究整体，14。桁架，求解33，360 1。研究整体，2 .2.节点法：用于设计和计算所有杆件的内力。截面法：用于校核和

4、计算一些杆件的内力。3.节点法：汇聚力系，截面法不超过2个：平面任意力系，所选截面中未知构件不超过3个。4.可以组合使用。，A，A，3，4，F，C，首先是m部分。求出杆1的内力F1。然后使用第n节.求出杆2的内力F2。思维问题，简单平面桁架内力计算，思维问题，静力学，空间基本力系，1。直接投影法，空间力的3-1分解和投影，力与轴之间的已知角度，2。间接(二次)投影法，3-1空间力的分解和投影，如果已知力和轴之间的角度、力和轴2。空间交叉力系统的合成和平衡条件由合成矢量(力)投影定理、空间交叉力系统的合成力、3-1空间交叉力系统、方向余弦决定，空间交叉力系统的合成力等于每个力的矢量和。合力的作用

5、线穿过交点。例1众所周知，当转动圆棒时，车床是由测力计转动的。试着找出力f的大小和方向。例5-1，空间相交力系统平衡的充要条件是：空间相交力系统的平衡方程，其合力等于零，即空间相交力系统平衡的充要条件：力系统中所有力在三个坐标轴上的投影的代数和分别为零。3-1空间相交力系，解：研究AB杆，画应力图，列出平衡方程，力可以取空间任意点的力矩，由力矩中心和力决定的平面可以有任意方向，所以空间任意点的力矩应表示为矢量。1.力点到点的力矩表示为矢量，3-2力点到点的力矩和力点到轴的力矩，即力点到点的力矩矢量等于从力矩中心到力作用点的矢量直径和力的矢量乘积。MO(F )=rF，mO(F)=rF=rF si

6、n=2 SOAB，尺寸：方向：由右手定则确定，与力指向的方向一致。2。力与点之间的力矩的矢量积表达式，用上述两个公式3代入，写成行列式形式。力与点之间的力矩，力与点之间的力矩以及力与轴之间的力矩的解析表达式，为正逆时针方向，其绝对值等于力在垂直于轴的平面上的投影量，该平面与轴相交。平面问题中点的力矩是垂直于空间问题中力的轴的力矩。2。力对轴的力矩，测量力使物体绕固定轴旋转的效果，特例(1)力平行于轴。(2)力的作用线穿过力矩轴。力与轴相交或平行(力和轴在同一个平面上)，力对轴的力矩为零。3-2点到点的力矩和到轴的力矩，30，到轴的力矩的计算公式，问题：到轴的力矩和到点的力矩之间有什么关系？31

7、，力对轴的力矩和力对点的力矩被投影在每个坐标轴上。结论：力对轴的力矩等于力对轴上任意点的力矩。32，示例：力F作用在边长为B的立方体上，并计算力对X轴、Y轴和Z轴以及OA轴的力矩。解：33，空间力偶，力偶力矩矢量，注意：力偶力矩矢量垂直于力偶所在的平面，其大小和方向与力矩点无关。自由矢量，(3)符号：m(矢量)，(1)概念：矢量用于表示力偶力矩作用面的大小、转动和方向。(2)力偶的三个要素：力偶力矩的大小、力偶臂。力偶的方向垂直于力偶的作用面。右手螺旋尺的指向。力偶力矩矢量，35，力偶等效条件和性质，力偶等效条件(定理)，两个力偶等效条件是它们的力偶力矩矢量相等，力偶作用面的平移，37，力偶系

8、统的综合，假设两个力偶作用在刚体上，结论：两个力偶的综合仍然是力偶和空间力。合成力偶的力矩矢量等于每个力偶的力矩矢量的矢量和。空间耦合系统综合，即如图所示，在其四个面上同时钻五个孔，每个孔的切削耦合力矩为80 Nm。求出合成力偶在X，Y和Z轴上的力矩的投影Mx，My，Mz，并求出力偶的力矩矢量的大小和方向。例5-5，作用在四个面上的力偶由力偶力矩矢量表示，并转换到点A。(点击图中演示转换动画)，我们可以得到，所以力偶力矩矢量的大小和力偶力矩矢量的方向余弦，解：A，41，力偶系统的平衡，平衡的充要条件3360，空间力偶系统的平衡条件， 平面力偶系统的平衡条件，作用在刚体上的力偶系统组合成力偶，空

9、间中的任何力都指向任何一点。 空间中任意力系到任意点的简化。1.力的平移定理。将空间中的任何力系简化为任意点o后，通常会得到力和力偶。这个大小和方向的力等于力系统的主矢量将力系简化为任意点，将空间任意力系简化为任意点，主向量FR在笛卡尔坐标系oxyz中的投影，主向量的大小和方向余弦，(1)主向量的计算，(3)主向量和主力矩的计算，空间任意力系简化为任意点，如果已知主力矩MO在笛卡尔坐标系oxyz中的投影，则可以得到主力矩的大小和方向余弦。(2)主力矩的计算，空间任意力系到任意点的简化，主矢量主力矩的计算，47。空间中任意力系的简化，空间中任意力系简化的最终结果，平衡，合力，合力对，(1)，(A)，(B)，49，总结本节所提到的，