6-2010.2静力学应用问题1—桁架
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桁架的力法计算公式桁架是一种结构工程中常用的结构形式,它由多个杆件和节点组成,能够有效地承受外部作用力并传递力量。
在工程实践中,我们经常需要计算桁架结构中各个杆件的受力情况,这就需要运用桁架的力法计算公式来进行计算。
本文将介绍桁架的力法计算公式及其应用。
桁架的力法计算公式主要包括平衡方程和杆件内力计算公式。
在进行桁架结构的力学分析时,我们首先需要根据平衡条件建立平衡方程,然后利用杆件内力计算公式计算各个杆件的受力情况。
首先,我们来看一下桁架的平衡方程。
对于一个静定的桁架结构,我们可以利用平衡条件建立平衡方程。
平衡方程的基本形式是∑Fx=0,∑Fy=0,∑M=0,即桁架结构在平衡状态下受到的外部力和外部力矩的合力合力矩为零。
通过解平衡方程,我们可以得到桁架结构中各个节点的受力情况。
接下来,我们来看一下桁架结构中杆件的内力计算公式。
在桁架结构中,杆件受到的内力包括拉力和压力。
根据静力学的原理,我们可以利用杆件的几何形状和受力情况建立杆件内力计算公式。
对于一般的杆件,其内力计算公式为N=±P/A,其中N为杆件的内力,P为杆件受到的外部力,A为杆件的横截面积。
当杆件处于受拉状态时,内力为正;当杆件处于受压状态时,内力为负。
通过杆件内力计算公式,我们可以计算桁架结构中各个杆件的受力情况。
在实际工程中,桁架的力法计算公式是非常重要的。
通过运用桁架的力法计算公式,我们可以有效地分析桁架结构中各个杆件的受力情况,为工程设计和施工提供重要的参考依据。
在进行桁架结构的力学分析时,我们需要注意以下几点:首先,要准确地建立桁架结构的平衡方程。
在建立平衡方程时,需要考虑到桁架结构受到的外部力和外部力矩,确保平衡方程的准确性。
其次,要正确地应用杆件内力计算公式。
在计算桁架结构中各个杆件的受力情况时,需要根据杆件的几何形状和受力情况正确地应用杆件内力计算公式,确保计算结果的准确性。
最后,要综合考虑桁架结构的整体受力情况。
第五章刚体静力学专门问题(桁架、摩擦)一、目的要求1.理解简单桁架的简化假设,掌握计算其杆件内力的节点法和截面法及其综合作用。
2.牢固掌握滑动摩擦的性质,深刻理解库仑摩擦定律的内涵,熟练求解考虑滑动摩擦时的平衡问题(解析法、几何法)。
了解全反力、摩擦角、自锁等概念,了解滚动摩擦现象。
二、基本内容1.平面简单桁架内力的计算1)桁架:是由若干直杆在端点用铰连接而成的几何形状不变的结构。
若所有杆件都在同一平面内称其为平面桁架。
2)在工程中的桁架满足四点假设。
称其为理想桁架,这样桁架的各杆都可以称为两端受力作用的二力杆件。
3)桁架的坚固性条件和静定条件:2n=m+34)求平面静定桁架各杆内力的两种方法。
①节点法:逐个考虑桁架中所有节点的平衡,应用平面汇交力系的平衡方程求出各杆的内力。
②截面法:截断待求内力的杆件,将桁架截断为两部分,取其中的一部分为研究对象,应用平面任意力系的平衡方程求出被截断各杆件的内力。
2.摩擦1)摩擦现象:按照接触物体之间可能会相对滑动或相对滚动,可分为滑动摩擦和滚动摩擦。
2)库仑摩擦定律:①滑动摩擦力是在两个物体相互接触的表面之间有相对滑动趋势或有相对滑动时出现的切向阻力。
前者称为静滑动摩擦力,后者称为动滑动摩擦力。
②静摩擦力的方向与接触面间相对滑动趋势的方向相反,它的大小随主动力改变,应根据平衡方程确定。
静摩擦力F s变化的范围在零与最大值F max之间,即0≤F s≤F max当物体处于平衡的临界状态时,静摩擦力达到最大值F max,其大小由库仑静摩擦定律决定,即F max=f s F Nf s 称为静滑动摩擦因数,与接触面的性质有关,用实验方法测定。
当物体发生滑动时的摩擦力称为动滑动摩擦力,其方向与相对运动方向相反,大小为F d =fF N其中f 称为动滑摩擦因数,一般有f <f s③摩擦角与自锁现象摩擦角ϕ为全约束反力与法线间夹角的最大值,且有tan ϕ=f s当作用于物体的主动力的合力的作用线与支承面的法线所夹的锐角α小于摩擦角ϕ时,无论这个力有多大,物体总能保持平衡状态的现象。