2010年以前-作業(yè)答案靜力學(xué)習(xí)題課

求解靜力學(xué)問(wèn)題存在兩類大的方法，即以三定律為基礎(chǔ)的靜往是其之一我們望大家夠聯(lián)系、義以自己題問(wèn)題能力的一個(gè)鍛煉。力學(xué)平衡方程(簡(jiǎn)稱法一)，第一步是確定研究對(duì)象，這是尋下一步便是判斷所出現(xiàn)的未知約束反力和整體所能提供的平衡方程平衡相結(jié)合，構(gòu)件平衡與節(jié)點(diǎn)平衡相互結(jié)合的方法，各個(gè)研究對(duì)象相虛位移原理，對(duì)于大家而言，似乎類較新的方法，因此也會(huì)有一個(gè)熟悉的過(guò)程，而說(shuō)的一是，這已經(jīng)不只是法，它是一種思想就像大家第一次接觸 定律或最本質(zhì)的三大守恒定最終結(jié)果。關(guān)鍵問(wèn)題不再是約束(當(dāng)然，如果不是理想約束，將約束解除，出約束反力，將它作為主動(dòng)力)的分析，而是主動(dòng)力作用點(diǎn)例一：如圖所示的結(jié)構(gòu)由AC、CD、DE和BE四部分組成如圖。求A、B、C處的約束力及1、2、3桿的內(nèi)PCDE3416ABaaaa52主PCDE3416ABaaaa52qAa D處拆開，將引入兩個(gè)約束反力，B處反力，再由整體平衡得到A處反力。因此，有如下過(guò)程：D處拆開，考慮右半部分的平衡，受力圖如rmD(F)0 2aNB2aqa0NBrrrmA(F)0mA4aNB2aqaPa0mAPa6qaX0 NAX2aq0NY0

NAYNBP0NAYPrmC(F)0 mA2aNAXT1a0T12qaX0

TT0T 2(2qa Y0 T

3T0TP 例二：鋼結(jié)構(gòu)拱架由ACBCC連接，吊車梁支撐在鋼結(jié)構(gòu)的突出部分D、E上。設(shè)兩剛架各重為P=60KN；吊車為P1=20KN，其作用線通過(guò)C；載荷為P2=10KNF=10KND、E兩點(diǎn)在力P的作用線上。求固定鉸支座A和B的約束反yC FDD

分析：A、B兩處鉸約束，因此存在四個(gè)約約束反力，但可以得到：1.A、B處豎直方向約束反力；2.A、B水平方向約束反力的

未知約束反力有XB,XC,YCNEA

xBXB，最后得到XA，過(guò)取整體為研究對(duì)象rrmA(F)012YB5F2P10P4P26P10YB77.5rmB(F)012YA5F2P10P8P26P10YA72.5XA0 XAXBFrmD(F)08NE4P12P20NE12.5rmC(F)06YB10XB4(PNE)0XB17.5XA7.5例三：如圖所示結(jié)構(gòu)由CD、DE和 三部分組成，載荷及尺寸圖。求A、B和C處的約束MqMqaDBEaaaaPCD桿為研究對(duì)象r

分析：首先分析各處約束，B、C處輥軸約束，因此存5個(gè)未知得約束無(wú)法得到其中任何一個(gè)GmD(F)0 aXCM0XCM/rmE(F)0qaa/2MaYBaXC0YBqa/MMX0 X

Pcos300XA

32Y0YYqaPsin300Yqa rmA(F)0mAM

qa3a/2Pcos302a0

Mqa22

例四：圖示為一夾鉗EB分別固定在手ACEDCB上，并可以在兩鉗臂ABDE的水平光滑槽內(nèi)移動(dòng)，A、D、C點(diǎn)均為鉸鏈。設(shè)夾鉗工件的壓力為Q，試問(wèn)手柄上應(yīng)加的力P為多大為研究對(duì)象，得到P的大小。過(guò)程如下：AB為研究對(duì)象AB由運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可知做的是平rmA(F)0r

16Q0

8Y0Q

0

19

X0 XA mC(F)090P11NE11YA0P905：梯子AB靠在墻上，其重P=200N，如圖所示。梯長(zhǎng)l，并與水q=60°。已知接觸面間的摩擦0.25。今有一重650N的人沿梯上爬，問(wèn)人所能達(dá)到的最高點(diǎn)CA點(diǎn)的距離s為多少

臨界狀態(tài)時(shí)補(bǔ)充方程：FAN FBX0Y0

NBFNAFBPQ3mA0FBl/2NB /2Pl/4Qs/23s

平衡必C與C*在同一豎直線上，可用很簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系的平衡，A、B處所能提RA、RB的交點(diǎn)C*即是臨界可得到S上和計(jì)算量上都是非常以上五題在理論上都可以用虛位移原理求解，但各種方法均有優(yōu)劣，猶如尺有所短，寸有，因此，根據(jù)各題的特點(diǎn)，選用適用的方法，是一個(gè)非常關(guān)鍵也是值得鍛煉的技巧。而這種鍛煉，一個(gè)方法6：在壓縮機(jī)的手輪上作用一力偶，其矩為M。手輪軸的兩端各有螺距同為h、但螺紋方向相反的螺母A和B，這兩個(gè)螺母分別與長(zhǎng)為a的桿相鉸接，四桿形成菱形框，如圖所示。此菱形框的點(diǎn)D固定不動(dòng)，而點(diǎn)C連接在壓縮機(jī)的水平壓板上。求當(dāng)菱形框的頂角等2q時(shí)，壓縮機(jī)對(duì)被壓物體的壓

頓力學(xué)求解，將引入眾多的約束理的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是求解此類約束雖多但在各處約束是理想約束而的一步就是自由度的判斷和虛位C處底座的約束，使得系統(tǒng)具有一個(gè)自由度，選擇手柄的轉(zhuǎn)角作為獨(dú)立虛位移，然后尋求C處