【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 FAy MA FRC 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 40 例題 39 平面構(gòu)架如圖所示 。 已知物塊重力 W， DC=CE=AC=CB=2l，R=2r=l。 試求支座 A、 E 處的約束力及 BD桿所受力 。 解： 1) 考察整體平衡 FA A D R 45? W C E r K B FEx FEy ? ?WWFlWlFFMAAE825245025220?????????? ?WFlWlFFMExExD8502540????????WWWFFWFFEyAEyy81385045s in0?????????? 剛體系統(tǒng)平衡問(wèn)題 (12) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 41 2) 考察局部平衡 取 DCE桿為研究對(duì)象 ， 并注意到 BD桿為二力桿 ， 建立平衡方程： ? ?? ? 0FM C45? FCy C E FCx FDB TK D K FEy FEx 0245s in2 ??????? lFlTlF DBKExWWWWF DB82324322285????? 剛體系統(tǒng)平衡問(wèn)題 (13) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 42 作 業(yè) 328 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 43 平面靜定桁架的靜力分析 (1) 工程結(jié)構(gòu)中的桁架 桁架的定義 工程中由桿件通過(guò)焊接 、 鉚接或螺栓連接而成的結(jié)構(gòu) ， 稱為 “ 桁架 ” 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 44 桁架的定義 平面靜定桁架的靜力分析 (2) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 45 平面靜定桁架的靜力分析 (3) 桁架中的 鉸接接頭 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 46 平面靜定桁架的靜力分析 (4) 桁架中的 焊接接頭 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 47 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 平面靜定桁架的靜力分析 (5) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 48 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 平面靜定桁架的靜力分析 (6) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 49 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 平面靜定桁架的靜力分析 (7) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 50 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 平面靜定桁架的靜力分析 (8) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 51 平面靜定桁架的靜力分析 (9) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 52 平面靜定桁架的靜力分析 (10) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 53 平面靜定桁架的靜力分析 (11) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 54 平面靜定桁架的靜力分析 (12) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 55 平面靜定桁架的靜力分析 (13) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 56 平面靜定桁架的靜力分析 (14) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 57 平面靜定桁架的靜力分析 (15) 工程中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 58 平面靜定桁架的靜力分析 (16) 人體中的桁架結(jié)構(gòu) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 59 工程要求 ? 足夠的強(qiáng)度 — 不發(fā)生斷裂或塑性變形； ? 足夠的剛度 — 不發(fā)生過(guò)大的彈性變形； ? 足夠的穩(wěn)定性 — 不發(fā)生因平衡形式的 突然轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的坍塌； ? 良好的動(dòng)力學(xué)特性 — 抗震性 。 設(shè)計(jì)要求 ? 符合要求的桿件； ? 良好的連接件。 涉及類型、尺寸和材料，但首先是靜力學(xué)分析。 平面靜定桁架的靜力分析 (17) 工程結(jié)構(gòu)中的桁架 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 60 ? 構(gòu)建桁架的基本原則：組成桁架的桿件只承受 拉力或壓力 ， 不承受彎曲 。 ? 二力桿 — 組成桁架的基本構(gòu)件 。 力學(xué)中的桁架模型 平面靜定桁架的靜力分析 (18) 桁架的力學(xué)模型 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 61 基本假定： ? 所有桿件只在端部連接； ? 所有連接處均為光滑鉸鏈； ? 只在連接處加載； ? 桿的重量忽略不計(jì) 。 力學(xué)中的桁架模型 平面靜定桁架的靜力分析 (19) 桁架的力學(xué)模型 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 62 基本三角形 力學(xué)中的桁架模型 平面靜定桁架的靜力分析 (20) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 63 簡(jiǎn)化計(jì)算模型 桿件 節(jié)點(diǎn) 平面靜定桁架的靜力分析 (21) 力學(xué)中的桁架模型 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 64 桿件 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn) 桿件 節(jié)點(diǎn) 桿件 節(jié)點(diǎn) 桿件 力學(xué)中的桁架模型－簡(jiǎn)化計(jì)算模型 平面靜定桁架的靜力分析 (22) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 65 平面靜定桁架的靜力分析 (23) 力學(xué)中的桁架模型－模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 66 平面桁架 ? 對(duì)稱結(jié)構(gòu) ， 載荷作用在對(duì)稱面內(nèi)； ? 平面結(jié)構(gòu) ， 載荷作用在結(jié)構(gòu)平面內(nèi) 。 平面靜定桁架的靜力分析 (24) 桁架分類 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 67 平面靜定桁架的靜力分析 (25) 空間桁架 ? 結(jié)構(gòu)是平面的 ， 載荷與結(jié)構(gòu)不共面； ? 結(jié)構(gòu)是空間的 ， 載荷是任意的 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 68 平面靜定桁架的靜力分析 (26) 桁架靜力分析的兩種方法 A B C F A F FA B FA C 方法要點(diǎn)－整體平衡與局部平衡 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 69 平面靜定桁架的靜力分析 (27) 桁架靜力分析的兩種方法 A B C F 方法要點(diǎn)－整體平衡與局部平衡 B C A B A C A B C 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 70 平面靜定桁架的靜力分析 (28) 桁架靜力分析的兩種方法 1. 節(jié)點(diǎn)法 (method of joints, or pins) ? 以節(jié)點(diǎn)為平衡對(duì)象； ? 節(jié)點(diǎn)力為平面匯交力系 ， 每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有兩個(gè)獨(dú)立的平衡方程； ? 節(jié)點(diǎn)力的作用線已知 ， 指向可以假設(shè) (一般假設(shè)為拉力 )； ? 不僅可以確定各桿受力 ， 還可以確定連接件的受力 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 71 平面靜定桁架的靜力分析 (29) 桁架靜力分析的兩種方法 補(bǔ)充例題 1 桁架受力如圖示 。 試求： AB、 BC、 CD、 AD桿的受力 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 72 平面靜定桁架的靜力分析 (30) 補(bǔ)充例題 1(續(xù) 1) 解： 1. 首先確定約束力 ?MC(F)=0 800?6+1000?3?FD?3=0 FD =2600 N ?Fx=0 FCx=0 ?MB(F)=0 800?3+FCy?3=0 FCy=?800 N FC y FC x FD 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 73 平面靜定桁架的靜力分析 (31) 補(bǔ)充例題 1(續(xù) 2) 2. 畫出各節(jié)點(diǎn)受力圖 ， 建立平衡方程 ， 求解全部未知力： 節(jié)點(diǎn) A： ? ?? ?壓力拉力NFFFFNFFFADADABxABABy 85030c o s016 00080 030s in0?????????????A 800N 30? FAD FAB 節(jié)點(diǎn) B： B 1000N 60? FBC FBD FBA ? ?? ?壓力拉力NFFFFNFFFFFBDBABDyBABCBCBAx180 0060c os100 00 560s i n060s i n0??????????????????范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 74 平面靜定桁架的靜力分析 (32) 補(bǔ)充例題 1(續(xù) 3) 節(jié)點(diǎn) D： ? ?壓力NFFFFDCDADCx1 6 0 0060s in0???????3. 討論：此題若不先求出約束力 ， 能否求出各桿受力 ？ D FDB 60? FDC FD FDA 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 75 平面靜定桁架的靜力分析 (33) 桁架靜力分析的兩種方法 2. 截面法 (method of sections) ? 用假想截面將桁架截開(kāi)； ? 將桁架中的所有桿件都視為變形體； ? 考察局部桁架的平衡 ， 直接求得桿件的內(nèi)力進(jìn)而求得節(jié)點(diǎn)受力 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 76 平面靜定桁架的靜力分析 (34) 桁架靜力分析的兩種方法 補(bǔ)充例題 2 桁架受力如圖示 。 各桿長(zhǎng)度相等 ， 試求： AC、 BC和 BD桿的受力 。 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 77 平面靜定桁架的靜力分析 (35) 補(bǔ)充例題 2(續(xù) 1) A FAx FAy FE 解： 1. 首先確定約束力 ?Fx=0 FAx=0 ?ME(F)=0 400?3+800?1?FAy?4=0 FAy =500 N ?MA(F)=0 ?400? 1?800?3+FE?4=0 FE=700 N 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 78 平面靜定桁架的靜力分析 (36) 補(bǔ)充例題 2(續(xù) 2) 2. 用假想截面將桁架截開(kāi) ， 考察局部桁架的平衡 ， 確定 AC、 BC和BD桿 的受力 ?MC(F)=0 ?500? 2+400?1?FBD?2sin60?=0 FBD = ? N (壓力 ) ?MB(F)=0 ?500? 1+FAC?2sin60?=0 FAC = N (拉力 ) ?Fy =0 500?FBCsin60??400=0 FBC = N (拉力 ) FAC FBC FBD C 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 79 作 業(yè) 331(a) 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 80 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (1) 工程中的摩擦問(wèn)題 梯子不滑倒的最大傾角 θ 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 81 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (2) 工程中的摩擦問(wèn)題 鋼絲不滑脫的最大直徑 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 82 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (3) 工程中的摩擦問(wèn)題 夾紙器的最小傾角 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 83 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (4) 工程中的摩擦問(wèn)題 夾持器的最小傾角 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 84 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (5) 工程中的摩擦問(wèn)題 磨削工具利用摩擦力 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 85 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (6) 工程中的摩擦問(wèn)題 磨削工具利用摩擦力 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 86 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (7) 工程中的摩擦問(wèn)題 利用摩擦力錨緊泊船 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 87 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (8) 工程中的摩擦問(wèn)題 剎車器利用摩擦力 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 88 輪 軸承 軸承中摩擦力越小越好 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 (9) 工程中的摩擦問(wèn)題 范欽珊著：理論力學(xué) /第 3章 89 賽車后輪的摩擦力是驅(qū)動(dòng)力 考