第1章 工程静力学基础

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1、工程力学解题指南(1)范钦珊教育与教学工作室2005年11月24日返回总目录第1章工程静力学工程静力学基础第1类习题画受力图(1)方法1A处为固定铰链支座，解除约束后，有一个方向未知的约束力，这一约束力可以分解为水平和铅垂方向的两个分力FAxFAy；B处为辊轴支座，其约束力FB的作用线垂直于支承面。方法2第1类习题画受力图(1)应用三力汇交的平衡原理：刚体ADCB在A处的一个方向未知的约束力FA、B处的一个方向已知的约束力FB、主动力F作用下处于平衡，因而三个力的作用线必然汇交于一点C。第1类习题画受力图(2)方法1A处为固定铰链支座，解除约束后，有一个

2、方向未知的约束力，这一约束力可以分解为水平和铅垂方向的两个分力FAxFAy；B处为辊轴支座，其约束力FB的作用线垂直于支承面。方法2第1类习题画受力图(2)应用三力汇交的平衡原理：刚体ACB在A处的一个方向未知的约束力FA、B处的一个方向已知的约束力FB、主动力F作用下处于平衡，因而三个力的作用线必然汇交于一点B。第1类习题画受力图(2)常见错误分析FA能平衡吗？一定要根据约束的性质分析约束力！一定要应用平衡的概念检验结果的正确性。第1类习题画受力图(3)本例要确定棘轮的受力。棘轮在A处的一个方向未知的约束力FA、O处的一个方向已知的约束力FO、主动力W

3、作用下处于平衡。由于FA、FO的作用线都不能确定，所以不能应用三力汇交的平衡原理。但是，构件O1A在O1、A二处各有一个方向未知的约束力，根据二力平衡原理，为了保持构件O1A平衡这两个力的作用线必须沿着O1、A的连线方向。第1类习题画受力图(3)但是，构件O1A在O1A二处各有一个方向未知的约束力，根据二力平衡原理，为了保持构件O1A平衡这两个力的作用线必须沿着O1、A的连线方向。O1A分析了构件O1A的受力后，根据作用与反作用定律即确定棘轮上A处的约束力F‘A的方向。FAFO1因为C、D、E三处均为铰链约束，所以这三处都有一个方向未知的约束力。对于DE

4、杆，D、E中间没有外力作用，所以是二力杆，于是可以画出其受力图。对于CE杆，C、E二处虽然是铰链约束，但C、E之间有外力F作用，所以不是二力杆。作用在CE杆的C、E二处约束力，方向可以根据三力平衡汇交确定。第1类习题画受力图(4)这里，要注意DE杆与CE杆在E处的受力FE和F´E互为作用与反作用。第1类习题画受力图(4)对于CD杆，D、C二处的受力，可以，所以根据CE和DE杆在C、D二处的受力以及作用与反作用原理确定。B处为滑动轴承，其约束力FB垂直于CD的轴线方向，即水平方向，A处为止推轴承，该处除了水平约束力FAx外，还有铅垂方向的约束力FAy。于是

5、可以画出其受力图。第1类习题画受力图(4)首先判断有没有二力杆；然后判断有没有三力汇交；注意：根据约束性质确定约束力正确应用作用与反作用原理第1类习题画受力图(5)思考问题C如果将C处的销钉作为隔离体，AC和BC杆在C处的约束力是不是作用与反作用关系。第1类习题画受力图(5)图示为一绳索拔桩装置。绳索的E、C两点拴在架子上，点B与拴在桩A上的绳索AB连接，在点D加一铅垂向下的力F，AB可视为铅垂，DB可视为水平。已知α=0.1rad，力F=800N。试求绳AB中产生的拔桩力（当很小时，tanα≈α）。解：1.选择平衡对象－B点，只有未知力；D点，既有未知

6、力又有已知力，但是没有所要求的拔桩力。第2类习题受力分析与平衡原理的应用2.先考虑D点的平衡，求出FDB；然后再考虑B点的平衡确定拔桩力FAB根据D点的平衡，FAB=100F=80kN。根据B点的平衡，第2类习题受力分析与平衡原理的应用试求图中所示的力F对点A的力矩解：根据力矩矢量形式的定义有B其中：rAB为位矢，F为力矢由下式确定rAB于是，得到第3类习题力矩的概念与计算齿轮箱两个外伸轴上作用的力偶如图所示。为保持齿轮箱平衡，试求螺栓A、B处所提供的约束力的铅垂分力。FAFB根据力偶系的合成结果，作用在齿轮箱的两个外加力偶可以合成一个力偶。解：根据力偶

7、的平衡理论，力偶只能与力偶平衡。因此，螺栓A、B处所提供的约束力的铅垂分力FA和FB必然要组成一个力偶与外加力偶系的合力偶相平衡。于是，有第4类习题力偶的理论在受力分析中的应用谢谢大家返回总目录返回本章首页