工程力學(xué) 匯交力系

1、工程力學(xué) 匯交力系2022/9/16第1頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解： 1.取碾子，畫受力圖.用幾何法，按比例畫封閉力四邊形按比例量得 kN， kN2022/9/16第2頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三或由圖中解得=10kN,=11.34kN2.碾子拉過障礙物，用幾何法應(yīng)有解得解得 3.江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第3頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三已知：AC=CB，P=10kN,各桿自重不計(jì)；求：CD桿及鉸鏈A的受力.解：CD為二力桿，取AB桿，畫受力圖.用幾何法，畫封閉力三角形.按比例量得 或例

2、 2-2江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第4頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三已知：求：系統(tǒng)平衡時(shí)，桿AB、BC受力.系統(tǒng)如圖，不計(jì)桿、輪自重，忽略滑輪大小， P=20kN；解：AB、BC桿為二力桿，取滑輪B（或點(diǎn)B），畫受力圖.用解析法，建圖示坐標(biāo)系例 2-32022/9/16第5頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解得：解得：江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第6頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三求：平衡時(shí)，壓塊C對(duì)工件與地面的壓力，AB桿受力.已知：F=3kN, l=1500mm, h=200mm.

3、忽略自重；解：AB、BC桿為二力桿.取銷釘B.用解析法得例 2-42022/9/16第7頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解得 選壓塊C解得解得江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第8頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三求：解：由杠桿平衡條件解得已知：平衡時(shí)，CD桿的拉力.CD為二力桿，取踏板例 2-5江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第9頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三，已知：物重P=10kN，CE=EB=DE；求：桿受力及繩拉力解：畫受力圖如圖，列平衡方程結(jié)果：例 2-6江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室20

4、22/9/16第10頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例題 如圖所示，用起重機(jī)吊起重物。起重桿的A端用球鉸鏈固定在地面上，而B端則用繩CB和DB拉住，兩繩分別系在墻上的C點(diǎn)和D點(diǎn)，連線CD平行于x軸。已知CE=EB=DE,角=30o ，CDB平面與水平面間的夾角EBF= 30o ,重物G=10 kN。如不計(jì)起重桿的重量,試求起重桿所受的力和繩子的拉力。例 2-72022/9/16第11頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三1. 取桿AB與重物為研究對(duì)象，受力分析如圖。解：xzy30oABDGCEFF1F2FAzy30oABGEFF1FA其側(cè)視圖為2022

5、/9/16第12頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三3.聯(lián)立求解。2. 列平衡方程。zy30oABGEFF1FAxzy30oABDGCEF江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第13頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例.桅桿式起重裝置簡(jiǎn)圖如圖所示，已知重物D重G=6kN,忽略各桿的重量、滑輪的大小和重量、鋼索的重量，試求重物勻速上升時(shí)橫桿和斜桿所受的力。例 2-82022/9/16第14頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解：（1）取研究對(duì)象：滑輪B與重物D（2）作受力圖:設(shè)各桿受拉（3）建立直角坐標(biāo)系Bxy（4）建立平衡方

6、程，求未知量xy600600FBCGFBAFT由式（1）、（2）解得：FBC=-12.9kN（BC桿受壓）FBA= 9.5kN（AB桿受拉）江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第15頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例.圖為一繩索拔樁裝置。繩索的E、C兩點(diǎn)拴在架子上，B點(diǎn)與拴在樁A上的繩索 AB連接，在D點(diǎn)加一鉛垂向下 的力G。AB可視為鉛垂，BD視為水平。已知=0.1rad，G=800N，求繩索AB中產(chǎn)生的拔樁力。例 2-92022/9/16第16頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解：D結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)2022/9/16第17頁，共32頁，20

7、22年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三因?yàn)楹苄?，所以可取顯然，拔樁力為江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第18頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例.用AB桿在輪心鉸接的兩勻質(zhì)圓輪A、B，分別放在兩個(gè)相交的光滑斜面上，如圖所示。不計(jì)AB桿的自重，試求：（1）設(shè)兩輪重量相等，平衡時(shí)；（2）已知A輪重GA，平衡時(shí)，欲使=0的B輪的重量GB 。例 2-102022/9/16第19頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解：GAGBFABFNAFABFNBA輪:B輪:其中:由以上三式可求得： （1）當(dāng)GA=GB時(shí)，=300 （2）當(dāng)=0時(shí)，GB =GA/

8、3江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第20頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三A60PB30aaC(a)FB(b)BFADAC6030PEPFBFA6030HK(c)解：(1) 取梁AB 作為研究對(duì)象。(4) 解出：FA=Pcos30=17.3kN，F(xiàn)B=Psin30=10kN(2) 畫出受力圖。(3) 應(yīng)用平衡條件畫出P、FA 和FB 的閉合力三角形。 例題 水平梁AB 中點(diǎn)C 作用著力P，其大小等于20kN，方向與梁的軸線成60角，支承情況如圖(a)所示，試求固定鉸鏈支座A 和活動(dòng)鉸鏈支座B 的反力。梁的自重不計(jì)。 例 2-11江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2

9、022/9/16第21頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三OPAFBBFDD(b)JFDKFBPI(c)解：(1) 取制動(dòng)蹬ABD 作為研究對(duì)象。(2) 畫出受力圖。P246ACBOED(a)(3) 應(yīng)用平衡條件畫出P、FB 和FD 的閉和力三角形。例題 圖示是汽車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。司機(jī)踩到制動(dòng)蹬上的力P=212N，方向與水平面成=45角。當(dāng)平衡時(shí)，BC水平，AD鉛直，試求拉桿所受的力。已知EA=24cm，DE=6cm點(diǎn)E在鉛直線DA上，又B、C、D都是光滑鉸鏈，機(jī)構(gòu)的自重不計(jì)。例 2-122022/9/16第22頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三（5

10、） 代入數(shù)據(jù)求得： FB=750 N。（4）由幾何關(guān)系得： 由力三角形可得：OPAFBBFDD(b)JFDKFBPI(c)P246ACBOED(a)江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第23頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解：(1) 取制動(dòng)蹬ABD 作為研究對(duì)象。例題 圖所示是汽車制動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分。司機(jī)踩到制動(dòng)蹬上的力P=212N，方向與水平面成=45角。當(dāng)平衡時(shí)，BC水平，AD 鉛直，試求拉桿所受的力。已知EA=24cm，DE=6cm點(diǎn)E在鉛直線DA上，又B、C、D 都是光滑鉸鏈，機(jī)構(gòu)的自重不計(jì)。OPAFBBFDD(b)P246ACBOED(a)例 2-13

11、2022/9/16第24頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三(3) 列出平衡方程：聯(lián)立求解，得O45PFBFDD(b)xy又江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第25頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三30BPAC30a解：1. 取滑輪B 軸銷作為研究對(duì)象。2. 畫出受力圖（b)。FBCQFABPxy3030bB例題 利用鉸車?yán)@過定滑輪B的繩子吊起一重P=20kN的貨物，滑輪由兩端鉸鏈的水平剛桿AB 和斜剛桿BC 支持于點(diǎn)B (圖(a) )。不計(jì)鉸車的自重，試求桿AB 和BC 所受的力。例 2-142022/9/16第26頁，共32頁，2022

12、年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三3. 列出平衡方程：4. 聯(lián)立求解，得 反力FAB 為負(fù)值，說明該力實(shí)際指向與圖上假定指向相反。即桿AB 實(shí)際上受拉力。FBCQFABPxy3030bB江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第27頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例.圖示空間構(gòu)架由AB、AC、AD三桿組成，各桿自重不計(jì)。已知G=1kN，=300，=450。試求各桿所受的力例 2-152022/9/16第28頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三解：取節(jié)點(diǎn)A和重物為研究對(duì)象，畫受力圖，設(shè)各桿受拉FACFABFAD由式（3）、（1）、（2）解得：FAD =2kN（AD桿受拉）FAB = FAC = -1.225kN（AB桿和AC桿受壓）江蘇工業(yè)學(xué)院機(jī)械系力學(xué)教研室2022/9/16第29頁，共32頁，2022年，5月20日，3點(diǎn)50分，星期三例.圖示為桅桿式起重機(jī)，AC為立柱，BC、CD和CE均為鋼索，AB為起重桿。A端可簡(jiǎn)化為球鉸鏈約束。設(shè)B點(diǎn)起吊重物的重量為G，AD=AE=AC=L。起重桿所在平面ABC與對(duì)稱面ACF重合。不計(jì)立柱和起重桿的自重，求起重桿AB、立柱AC和鋼索CD、CE所受的力？例 2-162