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1、第三章平面任意力系3-1一不平衡的平面力系,已知该力系在 轴上的投影方程为: ,且对平面内x0xF某一点 之矩 。则该力系的简化结果是 过 A 点平行于 y 轴的合力 。A0)(FMA3-2一不平衡的平面力系,已知该力系满足 ,及对平面内某点 的力矩0yFB, 则该力系的简化结果是 ()0B过 B 点平行于 x 轴的合力。3-3 已知 , ,NF1520, 。求力系向30点简化结果,并求力系合力的大小及与原点O的距离 。d解:将力系向 点简化得到主矢 和主距RFOM-16.N )5016275( 4372yRyXxFNRx5.461.437.6 )7()0(22 22,可以用mMO.2RF,简
2、化结果的合力为不过简化点的合力:大小: 点距离: NFR5.46mFdRO96.450.546.1yx132F1m031Fm80图 3-33-4 水平梁 AB 由铰链 A 和杆 BC 所支持,如图所示。在梁上 D 处用销子安装半径为r=0.1m 的滑轮。有一跨过滑轮的绳子,其一端水平地系于墙上,另一端悬挂有重P=1800N 的重物。如 AD=0.2m,BD=0.4m , ,且不计梁、杆、滑轮和绳的重量。45求铰链 A 和杆 BC 对梁的约束力。解:以杆 AB 和滑轮为研究对象 KNF PFMBCBCTA260 03.26.0sin1. )( co TBAxx A4 KNF PFAyBCAyy
3、1200sin 03-5 梁受力集中力 和分布载荷 作用,求 支座约束力。qB,解: 01323 0)( qFFMBAAm 1 2qBCDm 1F图 3-4 AyFB1m 2qCD 1xFyxO132F1m031Fm80图 3-3yxOdRFRRyxOdRF PABCrD图 3-5TFBxy得: qFB432 01 0FBAyy得: 0 AxxF3-6 在图示刚架中,已知 q=3 kN/m, kN,M=10 kNm,不计刚架自重。求固26F定端 A 处的约束力。解: 0431245sin45cos 0)( 00 qFMFAA得: mkN 31262610415cos 00qAxx得: 326
4、xF045sin 0Ayy得: kNy 62 qABCM045m 3 图 3-6qABCFM045m 3 yxAxFyM3-7 图示构架中,物体重 1200N,由细绳跨过滑轮 E 而水平系于墙上,尺寸如图,不计杆和滑轮的重量。求支承 A 和 B 处的约束力,以及杆 BC 的内力 FBC解:1、整体0 0TAxxFNFAx120 )5.()2(4 )( rrPMTB FB105Ayy Ay 2、ADB02sin2 0)( AyBCD FF NFBC1503-8 由 AC 和 CD 构成的组合梁通过铰链 C 连接。已知均布载荷 ,力偶矩mKq/,不计梁重。求支座 A、B、D 的约束力和铰链 C 受
5、力。KNmM4解:1、 :CD0324 0)( MqFMCy kNFCy 5)40321( MAm 2 2 qBC图 3-8Am 5.12CDEP 2 .图 3-7xFy BFT ABD图 3-7xyxFyBFBCAxBqCxFCyMDCxFy 0 CxxF2qyDy kNFD 15202、 :A34 0)( FMBCy kNB 40)(302qAy Ay 152540(CxX xF3-9 构架尺寸如图所示 (尺寸单位为 m),不计各杆自重,载荷 F=60 kN。求 A,E 铰链的约束力及杆 BD,BC 的内力。解:1、 AB036- 0)(FFMAyB kNAy 302、 整体452 )(
6、AxAyE KFAx600EyFFkNEy30xAX x3、 AB053 0DBAxXFFkFDB 104Cyy NC5BCF3ED354图 3-9AxFyxy AFBxFyDBC3-10 图示两个梁,已知 , ,尺寸 a,求 A,B ,C 三处约束力。qM1、 :BC02 0)(aqFMC qaFc21 BxX0 0CyyqaqaBy212、整体03M )( 2AFFCA 21qaMA0 0yyqaqaAy1Xx3-11 由直角曲杆 ABC, DE,直杆 CD 及滑轮组成的结构如图。AB 杆上作用水平均布载荷q=1KN/m,不计各杆重量。D 处作用铅直重力 F=1KN, 轮 O 半径 r=1
7、 m,重物 P=2 KN , CO=OD,求支座 E 及固定端 A 的约束力。解:当不含销钉 D 时,DE 为二力杆,取 CD 杆带滑轮为研究对象图 3-10BxFyqCCFABxFAy Cm 6 3m 3m 3APBCEO图 3-11032)23(; 0FrPrFMDTC其中:解得: kND41.整体为研究对象;0xF045cos6EAxFq;y inyP;M 0945sin345cos6)23(6 0 EEA Frq解得: ; ;kNFx5kAymkNMA23-12 如图所示,轧碎机的活动颚板 AB 长 600mm。设机构工作时石块施于板的垂直力F=1000N。又 BC=CD=600mm, OE=100 mm。略去各杆的重量,试根据平衡条件计算在图示位置时电机作用力偶矩 M 的大小。解:BC , CD, CE 杆均为二力杆,取 AB 杆为研究对象;0AM64BCF解得: N32取 C 点为研究对象;0y 0cos)cos(CBEFF其中: CB030EBD409O8FA图 3-12FPDOCEDFTxyqFPBCEDOAxyBFABCAxyC03BFEDxEMOCF解得: NFCE5.706取轮 O 为研究对象;M0cosMr其中: CE解得: mN36.71036.74