工程力学 第二章 汇交力系.ppt

《工程力学 第二章 汇交力系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学 第二章 汇交力系.ppt（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章第二章 汇交力系汇交力系2-1 2-1 平面汇交力系合成与平衡平面汇交力系合成与平衡平面汇交力系合成与平衡平面汇交力系合成与平衡 的几何法的几何法的几何法的几何法(图解法）图解法）图解法）图解法）一一一一.两个汇交力的合两个汇交力的合两个汇交力的合两个汇交力的合成成成成力的平行四边形法则力的平行四边形法则力的平行四边形法则力的平行四边形法则力的三角形法则力的三角形法则力的三角形法则力的三角形法则二二二二.多个汇交力的合成多个汇交力的合成多个汇交力的合成多个汇交力的合成力多边形法则力多边形法则力多边形法则力多边形法则力多边形力多边形力多边形力多边形平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件力多边形自

2、行封闭力多边形自行封闭力多边形自行封闭力多边形自行封闭三三三三.平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的几何条件例例例例2-12-1已知：已知：已知：已知：求：求：求：求：1.1.水平拉力水平拉力水平拉力水平拉力F F=5kN=5kN时，碾子对地面及障碍物的压力时，碾子对地面及障碍物的压力时，碾子对地面及障碍物的压力时，碾子对地面及障碍物的压力？2.2.欲将碾子拉过障碍物，水平拉力欲将碾子拉过障碍物，水平拉力欲将碾子拉过障碍物，水平拉力欲将碾子拉过障碍物，水平拉力F F至少多大？至少多大？至少多大？至少多大？3.3.力力力力F F沿什么方

3、向拉动碾子最省力，及此时力沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力F F多大多大多大多大？P P=20kN=20kN，R R=0.6m,=0.6m,h h=0.08m:=0.08m:解：解：解：解：1.1.取碾子，画受力图。取碾子，画受力图。取碾子，画受力图。取碾子，画受力图。用几何法，按比例画封闭力四边形用几何法，按比例画封闭力四边形用几何法，按比例画封闭力四边形用几何法，按比例画封闭力四边形按比例量得按比例量得按比例量得按比例量得 kNkN，kN kN或由图中或由图中或由图中或由图中解得解得解得解得=10kN,=10kN,=11

4、.34kN=11.34kN2.2.碾子拉过障碍物，碾子拉过障碍物，碾子拉过障碍物，碾子拉过障碍物，用几何法用几何法用几何法用几何法应有应有应有应有解得解得解得解得解得解得解得解得 3.已知：已知：已知：已知：AC=CBAC=CB，P P=10kN,=10kN,各杆自重不计；各杆自重不计；各杆自重不计；各杆自重不计；求：求：求：求：CDCD杆及铰链杆及铰链杆及铰链杆及铰链A A的受力。的受力。的受力。的受力。解：解：解：解：CDCD为二力杆，取为二力杆，取为二力杆，取为二力杆，取ABAB杆，画受力图。杆，画受力图。杆，画受力图。杆，画受力图。用几何法，画封闭力三角形。用几何法，画封闭力三角形。用

5、几何法，画封闭力三角形。用几何法，画封闭力三角形。按比例量得按比例量得按比例量得按比例量得 例例例例2-22-2一一一一.力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解2-2 2-2 平面汇交力系合成与平衡的平面汇交力系合成与平衡的平面汇交力系合成与平衡的平面汇交力系合成与平衡的 解析法（坐标法）解析法（坐标法）解析法（坐标法）解析法（坐标法）1、力在坐标轴上的投影、力在坐标轴上的投影2、力沿轴的分解、力沿轴的分解3、两者关系在直角坐标系中由合矢量投影定理，得合力投影定理由合矢量投影定理，得合力投影定理由合矢量投

6、影定理，得合力投影定理由合矢量投影定理，得合力投影定理则，合力的大小为：则，合力的大小为：则，合力的大小为：则，合力的大小为：因为因为二二.平面汇交力系合成的解析法平面汇交力系合成的解析法三三三三.平面汇交力系的平衡方平面汇交力系的平衡方平面汇交力系的平衡方平面汇交力系的平衡方程程程程平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件平衡方程平衡方程平衡方程平衡方程作用点为力的汇交点。作用点为力的汇交点。方向为：方向为：求：此力系的合力。求：此力系的合力。求：此力系的合力。求：此力系的合力。解：用解析法解：用解析法解：用解析法解：用解析法例例例例2-32-3已知：图示平面共点力系；已知：图示平面共点力系；已知：

7、图示平面共点力系；已知：图示平面共点力系；已知：已知：已知：已知：求：系统平衡时，杆求：系统平衡时，杆求：系统平衡时，杆求：系统平衡时，杆ABAB、BCBC受力。受力。受力。受力。例例例例2-4 2-4 系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，P P=20kN=20kN；解：解：解：解：ABAB、BCBC杆为二力杆，杆为二力杆，杆为二力杆，杆为二力杆，取滑轮取滑轮取滑轮取滑轮B B（或点（或点（或点（或点B B），画受力图。），画受力图。），画受力图。），画受力图。用解析法，

8、建图示坐标系用解析法，建图示坐标系用解析法，建图示坐标系用解析法，建图示坐标系解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：解得：例例例例2-52-5求：平衡时，压块求：平衡时，压块求：平衡时，压块求：平衡时，压块C C对工件与地面的压力，对工件与地面的压力，对工件与地面的压力，对工件与地面的压力，ABAB杆杆杆杆受力。受力。受力。受力。已知：已知：已知：已知：F F=3kN,=3kN,l l=1500mm,=1500mm,h h=200mm.=200mm.忽略自重；忽略自重；忽略自重；忽略自重；解：解：解：解：ABAB、BCBC杆为二力杆。杆为二力

9、杆。杆为二力杆。杆为二力杆。取销钉取销钉取销钉取销钉B B。用解析法用解析法用解析法用解析法得得得得解得解得解得解得 选压块选压块选压块选压块C C解得解得解得解得解得解得解得解得23 23 23 23 空间汇交力系空间汇交力系空间汇交力系空间汇交力系平面汇交力系合成的力多边形法则对空间汇交力平面汇交力系合成的力多边形法则对空间汇交力平面汇交力系合成的力多边形法则对空间汇交力平面汇交力系合成的力多边形法则对空间汇交力系是否适用？系是否适用？系是否适用？系是否适用？对空间多个汇交力是否好用？对空间多个汇交力是否好用？一、几何法适用No！直接投影法直接投影法直接投影法直接投影法1 1 1 1、力在

10、直角坐标轴上的投影、力在直角坐标轴上的投影、力在直角坐标轴上的投影、力在直角坐标轴上的投影二、解析法间接（二次）投影法间接（二次）投影法间接（二次）投影法间接（二次）投影法2 2 2 2、空间汇交力系的合力与平衡条件、空间汇交力系的合力与平衡条件、空间汇交力系的合力与平衡条件、空间汇交力系的合力与平衡条件合矢量（力）投影定理合矢量（力）投影定理合矢量（力）投影定理合矢量（力）投影定理空间汇交力系的合力空间汇交力系的合力空间汇交力系的合力空间汇交力系的合力 合力的大小合力的大小合力的大小合力的大小（41414141）空间汇交力系平衡的充分必要条件是：空间汇交力系平衡的充分必要条件是：空间汇交力系

11、平衡的充分必要条件是：空间汇交力系平衡的充分必要条件是：称为空间汇交力系的平衡方程。称为空间汇交力系的平衡方程。称为空间汇交力系的平衡方程。称为空间汇交力系的平衡方程。(4-2)(4-2)(4-2)(4-2)该力系的合力等于零，即该力系的合力等于零，即该力系的合力等于零，即该力系的合力等于零，即 由式（由式（由式（由式（41414141）方向余弦方向余弦方向余弦方向余弦例例例例4-14-14-14-1已知：已知：已知：已知：、求：力求：力求：力求：力 在三个坐标轴上的投影。在三个坐标轴上的投影。在三个坐标轴上的投影。在三个坐标轴上的投影。空间汇交力系例题空间汇交力系例题空间汇交力系例题空间汇交力系例题例例例例4-24-24-24-2已知：已知：已知：已知：物重物重物重物重P=P=P=P=10kN10kN10kN10kN，CE=EB=DECE=EB=DECE=EB=DECE=EB=DE；，求：杆受力及绳拉力求：杆受力及绳拉力求：杆受力及绳拉力求：杆受力及绳拉力解：画受力图如图，解：画受力图如图，解：画受力图如图，解：画受力图如图，列平衡方程列平衡方程列平衡方程列平衡方程结果：结果：结果：结果：