汽車機(jī)械基礎(chǔ)課件-文庫吧資料
2024-08-20 10:53本頁面
【正文】 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 n 個(gè)物體構(gòu)成 ,則每個(gè)物體可列出 3個(gè)獨(dú)立的平衡方程 ,整個(gè)物系則可列出 3n個(gè)平衡方程 ,也即可解出 3n個(gè)未知量 . ,內(nèi)力 ,外力 (視所取的研究對(duì)象而定) ,構(gòu)成物系的每一個(gè)物體都必然平衡. (二 )物系平衡問題求解原則 : 若干個(gè)單個(gè)物體 ,對(duì)每個(gè)物體列平衡方程 ,聯(lián)立求解 . 若物系的未知量多于 3n個(gè) ,則為超靜定系統(tǒng)， 靜力分析不討論超靜定系統(tǒng) . 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 研究對(duì)象的選擇 ? 研究對(duì)象既可以是單個(gè)物體也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng) ? 研究對(duì)象的選擇原則： ① 選取與已知量有關(guān)的物體為研究對(duì)象； ② 研究對(duì)象中要反映出未知量； ③ 研究對(duì)象的選取使所列方程包含的未知量數(shù)目最少 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 物系受力分析的特點(diǎn) ? 剛體系統(tǒng)的受力分析應(yīng)嚴(yán)格按約束類型確定約束反力 ， 這與單一物體的受力分析是一致的 。 ?靜定性質(zhì) 分析剛體系統(tǒng)的平衡問題與單個(gè)物體的原則一致，但需分析系統(tǒng)的 靜定性質(zhì)。 解得： kNFkNFkNFBCAyAx???030s i n ???????? AEQADPABF BC 00)(030s i n0)(030c o s0??????? ?????????? ?????? ?ABFEBQDBPMAEQADPABFMFFXAyBBCABCAx，，F(xiàn)F00)(00)(030s i n0)(??????? ???????? ?????????? ?AEQADPACFMABFEBQDBPMAEQADPABFMAxCAyBBCA，，F(xiàn)FF第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平衡方程的其它形式 基本形式 一矩式 ?????????????000omYX二矩式 AB⊥ x軸 ?????????????000BAmmX?????????????000CBAmmm三矩式 A、 B、 C不共線 注意：不論采用哪種形式的平衡方程，其獨(dú)立的平衡方程的個(gè)數(shù)只有三個(gè)，對(duì)一個(gè)物體來講 ,只能解三個(gè)未知量 ,不得多列！ 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ? 例題 112 Ｍ 450 A B D 450 A D Ｍ B A FD FA′ FA FB ∑ Ｍ O（Ｆ） =0 ｍ Ｆ AＬ cos45176。已知 AB梁重P=4kN，重物 Q=10kN。 +Ｆ BCcos30176。 Ｆ Tcos30176。 Ｆ ABＦ Tsin30176。 ? 解題步驟 ： ? 根據(jù)題意選取研究對(duì)象，畫分離體受力圖 ? 建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系（使盡可能多的力與坐標(biāo)軸處于特殊位置，力矩中心盡量選在未知力交點(diǎn)上） ? 根據(jù)平衡條件列平衡方程并求解 ? !!!平面力系一般形式的平衡方程是三個(gè) ， 最多可以求解三個(gè)未知量 。 B A x C B A C A、 B 連線不垂直 于 x 軸 A、 B、 C 三點(diǎn)不 在同一條直線上 二矩式 三矩式 平衡方程的其他形式 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 對(duì)于 平面匯交力系 ? Fx = 0, ? Fy = 0, 平 衡 方 程 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 對(duì)于 平面平行力系： y z O 平 衡 方 程 F2 F3 F2 ??????????????????0)(0)(0)(0FMFMFMoFxBA；另外形式：?思考： 附加條件 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 對(duì)于 平面力偶系 y z O ? M= 0?？梢员硎緸? FR＝ 0 ， MO＝ 0 FR＝ 0 ， MO＝ 0 平衡的充要條件 一、 平面任意力系的平衡 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面一般力系 平衡方程 ： 00( ) 0xyOFFMF????? ??? ??????平衡條件 : ? 主矢為零： FR’=0 ? 主矩為零： Mo=0 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ? Fx = 0 , ? MA = 0 , ? MB = 0 。=ΣF i 其大小 O . MO R ????????YFRXFRyyxx? ????? 2222 )()( YXRRR yx???XYa rc t g?y x α 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ? 討論 ? 主矢 FR’和主矩 Mo FR’≠0 Mo=0 FR’ =0 Mo ≠0 FR’ ≠ 0 Mo ≠0 平面任意力系的簡化 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 R 固定端約束 的反力 簡圖： 固定端約束反力有三個(gè)量： 兩個(gè)正交分力和 一個(gè)反力偶 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 第四節(jié) 平面力系平衡 教學(xué)要求 ： 掌握平面任意力系、匯交力系、平行力系 平衡條件及平衡方程的應(yīng)用 . 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平 衡 滿足這一條件的力系稱為 “ 平衡力系 ” 。R? ??? nFOO MM主矢 ： 主矩： 平移定理 O簡化中心 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面任意力系的簡化 Y X O FR′ Ｍ O′ Y F2 ′ F3 ′ F4 ′ F1′ Ｍ 1 Ｍ ２ Ｍ ３ Ｍ ４ F1 F2 F3 F4 O 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 結(jié)論 ? 平面任意力系簡化的結(jié)果得到 : ? 主矢Ｆ R′ ＝ 原力系中各力的矢量和 （ 作用線通過簡化中心Ｏ ， 大小與簡化中心Ｏ的位置無關(guān) ， 對(duì)于給定的力系 ， 主矢唯一 ） ? 主矩Ｍ o′ ＝ 原力系中各力對(duì)簡化中心之矩的代數(shù)和 （ 與簡化中心Ｏ的位置有關(guān) ） ? 注意 :主矢Ｆ R′ 不是原力系的合力Ｆ R，不能代替原力系對(duì)物體的作用。 對(duì)稱面 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 ?簡化方法 利 用 力的平移定理 ：將平面任意力系的各力平移到作用面內(nèi)任意點(diǎn)Ｏ （ 稱為簡化中心 ） , 把一般力系問題轉(zhuǎn)化為簡單力系問題來解決 。例如： G G1 簡易吊車 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面任意力系簡介 ? 工程中一些機(jī)械雖然所受各力形式上不是平面任意力系 ， 但其結(jié)構(gòu)和承受載荷均有一對(duì)稱面 ， 可以將這些空間力系合成為平面力系 ，作用于對(duì)稱面 ， 將問題轉(zhuǎn)化為平面力系來解決 。 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 三、平面任意力系的簡化 ?平面任意力系簡介 定義 :作用剛體上的各力作用線共面 ,但既不匯交于一點(diǎn) ,也不全部平行 ,稱為平面任意力系。ｍ 即合力偶矩大小為 60 Ｎ ? 設(shè)有平面力偶系 （ Ｆ 1， Ｆ 1′ ） 、 （ Ｆ 2， Ｆ 2′ ） 、（ Ｆ 3， Ｆ 3′ ） ， 它們的力偶臂分別為 d d d3， 則這三個(gè)力偶的力偶矩分別為：Ｍ 1=Ｆ 1d Ｍ 2=Ｆ 2d2Ｍ 3=Ｆ 3d3，令： Ｍ 2=Ｆ 2d2=Ｐ 2d1 Ｍ 3=Ｆ 3d3=Ｐ 3d1 1222 ddFP ??1333 ddFP ??第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面力偶系的合成 而且將它們移到（Ｆ 1，Ｆ 1′ ）所在的位置上， 再分別將兩邊的力合成得：Ｆ R=Ｆ R′= Ｆ 1+Ｐ 2Ｐ 3 ? 由此形成一個(gè)新力偶 （ Ｆ R， Ｆ R′ ） ， 即為原力偶系的合力偶 ， 其矩為： ? Ｍ =Ｆ Rd1=（Ｆ 1+Ｐ 2Ｐ 3） d1=Ｍ 1+Ｍ 2+Ｍ 3=∑ Ｍ 第一章汽車常用構(gòu)件力學(xué)分析 平面力偶系的合成 d1
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