理论力学习题课静力学部分
- 格式:ppt
- 大小:1.65 MB
- 文档页数:19
1-3 试画出图示各构造中构件AB的受力争1-4 试画出两构造中构件ABCD的受力争1-5 试画出图 a 和 b 所示刚系统整体各个构件的受力争1-5a1-5b1- 8 在四连杆机构的ABCD的铰链 B 和 C上分别作用有力F1和 F2,机构在图示位置均衡。
试求二力F1和 F2之间的关系。
解:杆 AB,BC, CD为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法 1( 分析法 )假定各杆受压,分别选用销钉 B 和 C 为研究对象,受力以下图:yyFBCC xB Fo45BCx30o o F60F2CDF AB F1由共点力系均衡方程,对 B 点有:F x0F2F BC cos4500对 C点有:F x0FBC F1 cos3000解以上二个方程可得:F12 6F2 1.63F23解法 2( 几何法 )分别选用销钉 B 和 C 为研究对象,依据汇交力系均衡条件,作用在 B 和C 点上的力构成关闭的力多边形,以下图。
F F2BCF AB o30o45CD60oFF BC F1对 B 点由几何关系可知:F2F BC cos450对 C 点由几何关系可知:F BC F1 cos300解以上两式可得:F1 1.63F22-3 在图示构造中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶 M。
试求 A 和 C 点处的拘束力。
解: BC为二力杆 ( 受力以下图 ) ,故曲杆 AB 在 B 点处遇到拘束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB遇到主动力偶M的作用, A 点和 B 点处的拘束力一定构成一个力偶才能使曲杆AB保持均衡。
AB受力以下图,由力偶系作用下刚体的均衡方程有(设力偶逆时针为正):M0 F A10a sin(450 )M 0F A0.354Ma此中:tan 1。
对 BC杆有:F C FB F A0.354M 3aA,C两点拘束力的方向以下图。
2-4解:机构中 AB杆为二力杆,点A,B 出的拘束力方向即可确立。
1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。
试求二力F 1和F 2之间的关系。
解:杆AB ,BC ,CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法1(解析法)假设各杆受压,分别选取销钉B 和C 为研究对象,受力如图所示:由共点力系平衡方程,对B 点有:∑=0x F 045cos 02=-BC F F对C 点有:∑=0x F 030cos 01=-F F BC解以上二个方程可得:22163.1362F F F ==解法2(几何法)分别选取销钉B 和C 为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。
对B 点由几何关系可知:0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知: 0130cos F F BC =解以上两式可得:2163.1F F =2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。
试求A 和C 点处的约束力。
解:BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。
AB 受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正):0=∑M 0)45sin(100=-+⋅⋅M a F A θ aM F A 354.0=其中:31tan =θ。
对BC 杆有:aM F F F A B C 354.0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。
2-4FF解:机构中AB杆为二力杆,点A,B出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下刚体的平衡条件,点O,C处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。
例1 平板质量为1m,受水平力F作用而沿水平面运动,板与水平面间的动摩擦系数为f,平板上放一个质量为2m的均匀圆柱,它相对平板只滚动不滑动,求平板的加速度.解:取圆柱分析,建立如图坐标:于是的:取平板分析:例2 已知:均质圆盘R m,F=常量,且很大,使O向右运动,f,初静止。
求:O走过S路程时力的功。
211222112oNm a FF m gm r F rα==-=112212122,213NFF m gm rFa a r amF m aαα===-=-=1、摩擦力d F 的功d W F S ≠,S 是力在空间的位移,不是受力作用点的位移。
例3 长为l ,重为P 的均质杆OA 由球铰链O 固定,并以等角速度ω绕铅直直线转动,如图所示: 如果杆与直线的角度为α,求均质杆的动能解:取出微小段r例4 滑块A 以速度A v 在滑道内滑动,其上铰接一个质量为m ,长为l 的均质杆AB .杆以速度ω绕A 转动。
如图:试求解当杆AB 与铅垂线的夹角为ϕ时,杆的动能。
解:AB 杆作平面运动,其质心C 的速度:C A CA v v v =+例F 所作的功例 7 速度合成矢量图如图,由余弦定理:22222222cos(180)11()2cos 221cos 2C A C A A C A A A A A v v v v v v l v l v l l v ϕωωϕωωϕ=+--=++=++ 杆的动能:222222222211221111(cos )()2221211(cos )22C C A A A A T m v J m v l l v m l m v l l v ωωωϕωωωϕ=+=+++=++。
静力学部分小题:简单计算题考点:力偶系平衡问题1. 如图所示平面结构,已知杆AB 和杆CD 的重量不计,且DC 杆在C 点靠在光滑的AB杆上,若作用在杆AB 上的力偶的力偶矩为1m ,则欲使系统保持平衡,求作用在CD 杆上的力偶的力偶矩2m 的大小。
2. 在图示平面结构中,杆AC 和杆BD 为无重杆,在C 处作用一力偶矩为M 的力偶,求A和B 处的约束反力。
3. 如图所示,在三铰拱结构的两半拱上,作用两个等值、反向、力偶矩为M 的力偶,如两半拱的重量不计,试求A 、B 处的约束力。
4. 如图所示平面结构,杆AC 、BC 为无重杆,其上作用两个等值、反向、力偶矩为M 的力偶,试求A 、B 处的约束反力。
A605. 外伸梁AC 的尺寸及受力如图所示,已知Q =Q ’=1200N ,M =400m N ,a =1m ,梁的自重不计,求支座A 、B 的约束反力。
6.A 、C 的约束反力。
7. 如图所示平面结构,一力偶矩为M 的力偶作用在直角曲杆ADB 上。
不计杆重,求支座A 、B 对杆的约束反力。
8. 如图所示平面结构,一力偶矩为M 的力偶作用在直角曲杆ADB 上。
不计杆重,求支座A 、B 对杆的约束反力。
9. 在图示平面结构中,已知力偶矩为M ,AC =L,构件自重不计,求支座A ,C 处的约束反力。
Q '10. 如图所示,已知P =P ’=3.96KN ,构件自重不计,求支座A 、C 的约束反力(AC =1m )。
11. 如图所示平面刚架,已知:123kN m 1kN m m m =⋅=⋅, ,转向如图。
a =1m ,试求图示刚架A 及B 处的约束反力。
12. 平面四连杆机构,在图示位置平衡,3090αβ=,=。
已知:O 1A =6a ,O 2B =8a 。
求此时12/m m 的值。
13. 在图示平面结构中,已知力偶矩M =4KN m ,AC =1m ,构件自重不计,求支座A ,C 的约束反力。
14. 如图所示平面刚架,已知:40kN m M =⋅,F =10kN,q =5kN/m 。