【文档说明】中职机械分析平面任意力系课件.ppt,共(15)页,491.000 KB,由我爱分享上传
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静力学1.掌握平面任意力系的概念;2.掌握力的平移定理;3.了解平面任意力系的简化;4.应用平面任意力系的平衡方程解决实际问题。课题一静力学任务5分析平面任意力系如图2-1-25a所示为塔式起重机结构简图。在工程实际中,如果已知起吊重物最大质量G=24kN,作用于M点,横梁的
质量W=10kN,重心位于H点,钢索和横梁的夹角α=30°,KH=6m,KM=10m,求钢索EH承受的拉力和K点的约束反力。任务5分析平面任意力系任务引入对横梁进行受力分析,横梁KM在起吊重物的重力、横梁本身的重力,以及钢索的拉力和K点铰
链的约束反力的作用下处于平衡状态,受力简图如图2-1-25b所示。显然,这四个力在同一平面内,但不完全汇交于一点,而是任意分布,一般把这种力系称为平面任意力系。这种力系如何简化呢?能否用一个简单的力系来等效代替呢
?平衡时又应该满足什么条件?任务分析任务5分析平面任意力系一、力的平移定理力的平移定理如图2-1-26所示,作用在刚体上A点的力F,可平行移动到C点,但必须附加一个力偶,其力偶矩等于原力F对新作用点C的力矩。相关知识任务5分析平面任意力系二、平面任意力系向一
点简化1.平面任意力系向一点简化设在刚体上作用一平面任意力系F1、F2、…、Fn,如图2-1-27a所示。在平面内任选一点O,称为简化中心。原力系与作用于简化中心O点的平面汇交力系和附加的平面力偶系是等效的。任务5分析平面任意力系
附加力偶系M1、M2、…、Mn可合成为一个力偶,合力偶矩MO等于各附加力偶矩的代数和。故:将平面汇交力系F1′、F2′、…、Fn′合成为作用于简化中心O点的一个力FR′,如图2—1—27c所示。则:二、平面任意力系向一点简化1.平面任意力系向一点简化任务5分析
平面任意力系二、平面任意力系向一点简化2.简化结果——主矢和主矩平面任意力系中所有力的矢量和FR′称为该力系的主矢;而各力对于任选简化中心O点之矩的代数和MO称为该力系对于简化中心的主矩。主矢的大小和方向为:任务5分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡
条件与平衡方程1.平衡条件若要使物体受平面任意力系的作用而处于平衡状态,其主矢和主矩必须同时为零,即:也就是:任务5分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡条件与平衡方程2.平衡方程平面任意力系平衡的充分必要条件为:力系中各力在任选的两个坐标轴上的投影的代数和分别为零,且各力对任
一点力矩的代数和也为零。平面任意力系的平衡方程:任务5分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡条件与平衡方程2.平衡方程平面任意力系平衡方程的其他两种形式:(1)二力矩形式。其中x轴不得垂直于A、B两点的连线。任务5分析平面任意力系三、平面任意力系的平衡条件与平衡方程2.平衡方程(2)
三力矩形式。其中A、B、C三点不得共线。任务5分析平面任意力系根据上面所讲的平面任意力系的平衡条件,来解决任务引入中的问题。1.确定研究对象并受力分析取横梁为研究对象,画受力图,如图2-1-25b所示。2.列平衡方
程选H点为矩心,列平衡方程求解。任务实施任务5分析平面任意力系任务实施任务5分析平面任意力系一、平面平行力系在平面任意力系中,若各力的作用线相互平行,这种力系称为平面平行力系,它是平面任意力系的又一种特殊情况。知识链接其平衡方程只有
两个,即:任务5分析平面任意力系