《工程力学竞赛辅导-静力学部分课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程力学竞赛辅导-静力学部分课件(27页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、理论力学、工程力学 的 与,解题方法总结暨竞赛辅导,系列讲座之一:静力学部分,基础,提高,理学院:力学教研室,本讲座内容,列平衡方程的技巧(2例题),特殊力系平衡条件的应用(2例题),物体系平衡问题基本解法(8例题),物体系平衡问题灵活解法(3例题),上届竞赛中的静力学题(1例题),1-1. 图示结构中,均质等边三角形板ABC的重量P=10 kN,A、B、C处均受链杆约束。求三角板在A、B、C三链杆处的约束反力。,列平衡方程的技巧,FC,FA,FB,1-2. 图示结构,杆ABC的自重忽略不计,在A、B、C处受链杆约束,已知载荷P=10 kN。求A、B、C三链杆的约束反力。,FA,FC,FB,列
2、平衡方程的技巧,2-1. 图示结构中,各杆自重不及,链接处均为光滑铰链。试确定结构在A、D二铰链处约束反力的方向。,特殊力系平衡条件的应用,2-2. 图示结构中,各杆自重不及,链接处均为光滑铰链。试确定结构在A、D二铰链处约束反力的方向。,特殊力系平衡条件的应用,3-1. 图示结构,已知P=20 kN,求支座A处反力及杆DE的受力。,解:,研究系统,受力如图,由方程:Fx=0,Fy=0,MA=0,可解得FAx=0、FAy=20 kN、MA=20 kNm。,研究杆BEC,受力如图,由方程:Fx=0,Fy=0,MB=0,可解得FBx=0、FBy=20 kN、FDE=40 kNm。,物体系平衡问题基
3、本解法,3-2 图示结构,已知P=10 kN,求支座A、E处反力及杆CF、BF的受力。,解:,AE为二力杆,受力如图。,研究DFCE,受力如图所示,由平衡方程:Fx=0,Fy=0,ME=0,可解得FDx、FDy、FE。,再研究节点E,利用解得的FE,由平衡方程:Fx=0,Fy=0,可解得FEF、FEC,分别对应杆EF、EC的受力。,物体系平衡问题基本解法,3-3 图示结构,已知M=10 kNm、P=10 kN,求支座A、C处反力及杆EG的受力。,物体系平衡问题基本解法,3-4. 如图所示,结构由一横梁AB及两块均质三角平板组成,其中一块三角平板与横梁AB焊接为一体,两块板在C处以光滑铰链连接。
4、若不计横梁AB的重量,两块平板的重量同为W,尺寸如图所示,求固定端支座A处的反力。,物体系平衡问题基本解法,3-5. 图示结构,已知P=P=10 kN,求支座A、D处反力及杆EF受力。,解:,首先研究整体,受力如图,由方程:Fy=0,MA=0,可解得FAy、FDy;,物体系平衡问题基本解法,EF为二力杆。,另列方程Fx=0待用。,再研究杆DCG部分,受力如图所示,由方程:Fx=0,Fy=0,MG=0,可解得FGx、FGy、FDx。将解得的FDx带入上面待用方程,可解得FAx。,最后研究杆GC,受力如图所示,由方程:MC=0,可解得FEF。,或研究杆CD,受力如图所示,由方程:MC=0,可解得F
5、FE,物体系平衡问题基本解法,3-6. 图示结构,已知q=10 kN/m,求支座A、D处反力及杆EF受力。,物体系平衡问题基本解法,3-7 图示结构,已知P=P=10 kN,求支座A、D处反力及杆EF受力。,物体系平衡问题基本解法,解:EC、EF为二力杆。,首先研究整体,受力如图,由方程:Fy=0,MA=0,可解得FAy、FDy;另列方程Fx=0待用。,再研究杆DC,受力如图所示,由方程:Fx=0,Fy=0,ME=0,可解得FDx、FCE、FEF。将解得的FDx带入上面待用方程,可解得FAx,或研究杆AE,受力如图,由方程:Fx=0,Fy=0,ME=0,可解得FAx、FCE、FEF。将解得的F
6、Ax带入上面待用方程,可解得FDx。,3-8 图示结构,已知q=10 kN/m,求支座A处反力及杆CD受力。,解:,DC为二力杆,先研究杆EC及DC所组成的系统,受力如图,由方程:Fx=0,Fy=0,ME=0,可解得FEx、FEy、FD;其中FD即CD杆受力。,再研究杆ABE,受力如图,由方程:Fx=0,Fy=0,MA=0,可解得FAx、FAy、MA。,物体系平衡问题基本解法,4-1 图示结构,已知P=10 kN,求支座A、D处反力及杆BF、EF受力。,物体系平衡问题灵活解法,二力构件,叠加法!,4-2 图示结构,已知M=10 kNm,求支座A、E处反力及杆CF、BF的受力。,4-2图示结构,
7、已知P=10 kN,求支座A、E处反力及杆CF、BF的受力。,物体系平衡问题灵活解法,4-3 图示结构,已知P= P=10 kN,求支座A、E处反力及杆CF、BF的受力。,物体系平衡问题灵活解法,物体系平衡问题灵活解法,(15分)图示结构,各杆自重不计,已知AB杆上作用的力偶矩为M=10 kNm, BD杆上的力P=10 kN。求: (1)结构在支座A处的反力;(10分) (2)将支座A处的反力、AB杆上M、BD杆上的力P进行简化,所得合力的大小及作用线位置。(5分),上届竞赛中的静力学题,结束,谢谢,5-1 图示机构,已知P=10 kN,忽略各接触处的摩擦,求维持机构在图示位置平衡所需要的力偶M的大小。,解:,研究杆DC,受力如图。由平衡方程Fy=0,可解得FC。,研究杆OAB,受力如图所示,由平衡方程:MO=0,可解得M=0。,机构平衡问题解法,5-2 图示机构,已知M=10 kNm,忽略各接触处的摩擦,求维持机构在图示位置平衡所需要的力P的大小。,解:,杆AB为二力杆。,研究杆CD,受力如图。由平衡方程MD=0,可解得FCy。,研究杆CBF,受力如图所示,由平衡方程:MB=0,可解得FF。,研究杆EFG,受力如图所示,由平衡方程:ME=0,可解得P。,机构平衡问题解法,