Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
第六章 静力学专题 PowerPoint Presentation
Download Presentation
第六章 静力学专题

第六章 静力学专题

289 Vues Download Presentation
Télécharger la présentation

第六章 静力学专题

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. 第六章 静力学专题 山西农业大学工学院

  2. §6-1桁架 §6-2摩擦 §6-3重心 第6 章 静力学专题

  3. §6-1 平面桁架的内力 6.1.1 桁架的概念 1. 什么是桁架 桁架是由细长直杆组成的几何形状不变的结构。 所有杆件的轴线都在同一平面内的桁架称为平面桁架。 2. 工程实例

  4. 例:地面卫星接收系统

  5. 例:海洋石油钻井平台

  6. 例:埃菲尔铁塔

  7. 3. 分析桁架内力的目的 (1) 杆件截面形状和尺寸设计; (2)材料选取; (3) 强度校核。

  8. 6.1.2 模型的建立 1. 屋架结构的简化

  9. 2. 桁架简化的几个假设 (1) 各杆在节点处用光滑的铰链连接; (2) 各杆的轴线都是直线,并通过铰的中心; (3) 所有外力(主动力及支座约束力)都作用在节点上,对于平面桁架,各力的作用线都在桁架的平面内。 根据上述假设,桁架的各个杆件都是二力杆。我们能比较合理的地选用材料,充分发挥材料的作用,在同样跨度和载荷情况下,桁架比梁更能节省材料,减轻自重。

  10. 3. 平面简单桁架的构成 在平面问题中,为保证桁架几何形状不变,可以由基本三角形ABC 为基础,这时是3 个节点,以后每增加一个节点,相应增加两根不在一条直线上的杆件,依次类推,最后将整个结构简支,这样构成的桁架称为平面简单桁架。

  11. 平面简单桁架杆件数m与节点数n之间的关系为 : m=3+2(n-3)=2n-3 三个支座约束力既不汇交也不平行。 平衡方程数:2n , 未知力数目:m+3 在支座约束力共有3 个未知量而且布置恰当的情况下,平面简单桁架是静定的。

  12. 6.1.3 平面简单桁架的内力计算 1. 节点法 取节点为研究对象来求解桁架杆件的内力。 例题 6-1 如图平面简单桁架,已知铅垂力FC= 4 kN,水平力FE =2 kN。求各杆内力。

  13. 例题 6-1 解:先取整体为研究对象,受力如图所示。由平衡方程 联立求解得 FAx= -2 kN, FAy= 2 kN FB = 2 kN

  14. 解得 例题 6-1 取节点A,受力分析如图, 设所有杆件均为拉杆。由平衡方程

  15. 解得 例题 6-1 取节点K,受力分析如图。由平衡方程

  16. 解得 例题 6-1 取节点C,受力分析如图。由平衡方程

  17. 解得 例题 6-1 取节点D,受力分析如图。由平衡方程

  18. 例题 6-1 取节点B,受力分析如图。由平衡方程

  19. 2. 截面法 例题 6-2 如图平面桁架,已知铅垂力FC = 4 kN,水平力FE = 2 kN。求KE,CE,CD 杆内力。

  20. 例题 6-2 解:先取整体为研究对象, 作受力图。 由平衡方程 联立求解得 FAx= -2 kN,FAy= 2 kN,FB = 2 kN

  21. 联立求解得 例题 6-2 作一截面m-m将三杆截断,取左边部分为分离体,作其受力图。 由平衡方程

  22. 3. 零杆 在一定载荷作用下,桁架中轴力为零的杆件。 意义:简化计算, 问题:能否去掉零杆?

  23. 注意: (1) 载荷改变后,“零杆”可以变为非零杆。因此,为了保证结构的几何形状在任何载荷作用下都不会改变,零杆不能从桁架中除去。 • 实际上,零杆的内力也不是零,只是较小而已。在桁架计算中先已作了若干假设,在此情况下,零杆的内力才是零。 • 首先判断出零杆,对简化桁架计算是有益的。

  24. 思考题6-1 在图示载荷下,试判断下列各桁架中的零杆。

  25. 思考题6-1参考答案:

  26. 4. 小 结 (1) 节点法 (a)一般先研究整体,求支座约束力; (b) 逐个取各节点为研究对象; (c) 求杆件内力; (d) 所选节点的未知力数目不大于2,由此开始计算。 (2)截面法 (a)一般先研究整体,求支座约束力; (b) 根据待求内力杆件,恰当选择截面(直截面或曲 截面均可); (c) 分割桁架,取其一部分进行研究,求杆件内力; (d) 所截杆件的未知力数目一般不大于3。

  27. 思考题6-2 试用截面法计算图示桁架中指定杆件的内力。

  28. 思考题6-2参考答案: (取上半部分为研究对象可不求支座约束力)

  29. 思考题6-3 试计算图示桁架中1、2杆的内力。

  30. 思考题6-3参考答案:

  31. 静滑动摩擦 滑动摩擦 动滑动摩擦 静滚动摩擦 滚动摩擦 动滚动摩擦 干摩擦 湿摩擦 §6-2 摩擦 摩擦 摩擦

  32. 一、滑动摩擦 大小: (库仑摩擦定律) 静滑动摩擦力的特点 方向:沿接触处的公切线, 与相对滑动趋势反向;

  33. 大小: (对多数材料,通常情况下) 动滑动摩擦力的特点 方向:沿接触处的公切线,与相对滑动趋势反向;

  34. 摩擦角和自锁现象 ---全约束力 1 摩擦角 物体处于临界平衡状态时,全约束 力和法线间的夹角---摩擦角 全约束力和法线间的夹角的正切等于静滑动摩擦系数. 摩擦锥

  35. 2 自锁现象

  36. 3 测定摩擦系数的一种简易方法,斜面与螺纹自锁条件 斜面自锁条件

  37. 螺纹自锁条件

  38. 考虑滑动摩擦时物体的平衡问题 几个新特点 3 因 ,问题的解有时在一个范围内. 仍为平衡问题,平衡方程照用,求解步骤与前面基本相同. 1 画受力图时,必须考虑摩擦力; 2 严格区分物体处于临界、非临界状态;

  39. 滚动摩阻(擦)的概念 静滚动摩阻(擦)

  40. --最大滚动摩阻(擦)力偶

  41. 滚动摩阻(擦)系数,长度量纲 的物理意义

  42. 或 . 例:某型号车轮半径, 混凝土路面 使圆轮滚动比滑动省力的原因 处于临界滚动状态 处于临界滑动状态 一般情况下,

  43. 已知: 。 求: 物块是否静止,摩擦力的大小和方向. 例6-3

  44. (向上) 而 向上. 解: 取物块,画受力图,设物块平衡 物块处于非静止状态.

  45. 已知: 求: 使物块静止, 水平推力 的大小. 例6-4

  46. 使物块有上滑趋势时, 推力为 画物块受力图 解:

  47. 设物块有下滑趋势时,推力为 画物块受力图

  48. 用几何法求解 解: 物块有向上滑动趋势时

  49. 利用三角公式与 物块有向下滑动趋势时

  50. 已知: 不计凸轮与挺杆处摩擦,不计挺杆质量; 求: 挺杆不被卡住之 值. 例6-5