第2章 平面一般力系ppt课件.ppt

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1、第二章平面力系各力作用线在同一平面内的力系。1F1F2F3Fn第一节平面任意力系的简化将每个力向简化中心O平移任选一个简化中心O其中：O平面任意力系平面共点力系+平面力偶系OF1’M1F2’M2F3’M3Fn’Mn一、平面任意力系向一点简化2向O点简化F1F2F3FnO平面任意力系平面共点力系+平面力偶系合力作用于O点合力偶MO=MOFR’MoOF1’M1F2’M2F3’M3Fn’Mn3力系的主矢：OFR’Mo对O点的主矩：■力系主矢的特点：*对于给定的力系，主矢唯一；*与简化中心O的位置无关。■力系主矩的特点:*主矩MO与简化中心O的位置有关。主矩必须指明简化中心4平面任意

2、力系简化结果的应用分析固定端约束的约束力FFFF5AB插入端约束插入端约束FAyFAxMA6平面任意力系向一点O简化，可得一力和一力偶。二、平面任意力系简化结果的分析力系简化的最终结果讨论1）,MO=0此时，原力系与一个作用于简化中心上的力等效。作用于O’点的是合力吗？OFR’是合力7O’FR’Mo’这种情况最普遍，可以进一步简化。3）,MO02）MO0此时，原力系与一个力偶等效，合成为合力偶。在这种情况下，主矩与简化中心无关。OMo83.,MO0最后可得作用于O’点的合力平移的距离为：这种情况下，可以进一步简化。OFR’MoO’FRd平移的方向：与Mo的转向相反。9原力

3、系为平衡力系平面一般力系简化结果小结：(1)合力偶只有当主矢为零时，才可能为合力偶。(2)合力当主矢不为零时，一定可以简化为合力。如主矩为零，则作用于简化中心的主矢即为合力；如主矩不为零，则可进一步简化为合力。(3)平衡4.,MO=010Ph例题2-1已知：载荷集度q,梁长l。求：分布力的合力的大小及合力作线位置。分布力的载荷集度q单位长度上的力，单位为：N/m,或kN/m。1)合力的大小设合力为P，作用线距A点为h。2)求合力作用线位置11第二节平面任意力系的平衡方程及其应用受平面任意力系作用的刚体,平衡平面一般力系的平衡方程*平面一般力系有三个独立的方程，可解三个未知量

4、。*投影轴可任选，力矩方程的矩心也可任选。一、平面任意力系平衡方程12二、平衡方程的其它形式1二力矩式：Fx=0BAxCAA、B连线不垂直于x轴A、B、C三点不在同一条直线上附加条件：附加条件：B2三力矩式：13例题2-2已知：F,力偶M，均布载荷q，长度a。求：支座A、B处反力。解：取AB为研究对象，受力如图。FAxFAyFB分布力用集中力代替：Fq14四、平面特殊力系的平衡方程（一）平面汇交力系的平衡方程各力的作用线在同一平面且汇交一点的力系。平面汇交力系有2个独立的平衡方程，可解2个未知量。15B、C处反力的大小分别等于FAB、FAC，BA压，AC拉。例题2-3结构如图

5、所示，求B、C两处的约束反力。解：取节点A作研究对象，受力如图所示。AFα可以看到：CA、BA为二力构件。16xyoF1F2F3Fn若在平面力系中,各力的作用线互相平行,如图,（取y轴与各力平行）因为故：平面平行力系的平衡方程为只有2个独立的平衡方程（二）平面平行力系的平衡方程17◆对于平面平行力系条件：AB连线不能与各力作用线平行。xyoF1F2F3Fn二力矩式：18例题2-4P2FAFB已知：自重P1=700kN,最大起重量P2=200kN。求：能安全工作时，平衡重P3=?解：取整体，受力如图19可能的不安全情况？满载时，绕B顺时针翻倒；空载时，绕A逆时针翻倒。不翻倒的条件

6、？1.满载不翻倒的条件：FA02.空载不翻倒的条件：FAFBP2取整体，受力如图。FB0201.满载时（临界态）FAFBP221FAFB2.空载时（临界态）空载时，P2=0安全时：75kNP3350kNP222（三）力偶系的平衡条件受平面力偶系作用的刚体，平衡平面力偶系平衡条件:代数和为零。23作业：P50习题2-2，2-3，2-52010-10-2724第三章物体系统的平衡静定和静不定问题物体系统：多个物体通过约束连接所组成的系统(整体）。静不定问题的基本概念对于每一种力系，独立的平衡方程的个数是一定的，当未知力的个数超过独立的平衡方程的个数时，就无法仅由平衡方程解出

7、全部未知力。这种问题称为静不定问题，或超静定问题。25对于超静定问题：未知约束力数-独立平衡方程数=超静定次数静定问题超静定问题（1次）MM若：未知约束力的个数独立的平衡方程数静定问题。若：未知约束力的个数独立的平衡方程数静不定问题；或超静定问题。26例1●静定性的判断27例2例328求解物体系统的平衡问题时1.常常需要求构件连接处的内力；2.虽只需求外力，但取整体时，独立的方程数少于未知外力的个数。在这两种情况下，都需要将系统拆开，取其中一个物体或部分物体的组合作为研究对象。3