簡明理論力學(xué)第三章例題作業(yè)

1、,第3章 平面任意力系,? 作 業(yè),3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6,重力壩受力情況如圖所示。設(shè)G1=450kN，G2=200kN， F1=300 kN，F(xiàn)2=70 kN。求力系的合力FR的大小和方向余弦,合力與基線OA的交點到O點的距離x，以及合力作用線方程。,,,,9m,,,,,,,,,,,,,,,,,3m,1.5m,3.9m,5.7m,,3m,x,y,A,B,C,O,,,,F2,,如圖所示為一懸臂梁，

2、A為固定端，設(shè)梁上受強度為q的均布載荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度為l，求固定端的約束力。,如圖所示組合梁由AC和CD在C處鉸接而成。梁的A端插入墻內(nèi)，B處鉸接一二力桿。已知：F=20 kN，均布載荷q=10 kN/m，M=20 kN?m，l=1 m。試求插入端A及B處的約束力。,,,如圖所示為曲軸沖床簡圖，由輪I ，連桿AB和沖頭B組成。A，B兩處為鉸鏈連接。OA=R，AB=l。如忽略摩擦和物體的自重，當(dāng)OA在

3、水平位置，沖壓力為F時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。求：（1）作用在輪I 上的力偶之矩M的大??；（2）軸承O處的約束反力；（3）連桿AB受的力；（4）沖頭給導(dǎo)軌的側(cè)壓力。,,作業(yè) 3-4,? 平面任意力系,,,組合梁AC和CE用鉸鏈C相連，A端為固定端，E端為活動鉸鏈支座。受力如圖所示。已知： l =8 m，F(xiàn)=5 kN，均布載荷集度q=2.5 kN/m，力偶矩的大小M= 5 kN?m，試求固端A，鉸鏈C和支座E的約束力。,,,自重為G=100 k

4、N的T字形剛架ABD，置于鉛垂面內(nèi)，載荷如圖所示，其中M =20 kN·m，F(xiàn)=400 kN，q=20 kN/m，l=1 m。試求固定端A的約束力。,,,,第3章 平面任意力系,? 參考解答,3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6,重力壩受力情況如圖所示。設(shè)G1=450kN，G2=200kN， F1=300 kN，F(xiàn)2=70 kN。求力系的合力FR的大小和方向余弦,合力與基線OA的交點到O點的距離x，以

5、及合力作用線方程。,,作業(yè) 3-1,? 平面任意力系,,,,9m,,,,,,,,,,,,,,,,,3m,1.5m,3.9m,5.7m,,3m,x,y,A,B,C,O,,,,F2,,1. 求力系的合力FR的大小和方向余弦。,將力系向O點簡化，得主矢和主矩，如右圖所示。,主矢的投影,,,解：,,3m,y,,9m,,,,,,,,,,,,,,,,1.5m,3.9m,5.7m,,3m,x,A,B,C,O,,,,F2,,,作業(yè) 3-1,? 平面

6、任意力系,所以力系合力FR的大小,方向余弦,則有,,,,,作業(yè) 3-1,? 平面任意力系,2. 求合力與基線OA的交點到O點的距離 x。,,,,,A,O,C,,,,,,FR,,,,,,,,FRy,FRx,,,x,,所以由合力矩定理得,其中,故,解得,因為力系對O點的主矩為,,,,,作業(yè) 3-1,? 平面任意力系,設(shè)合力作用線上任一點的坐標(biāo)為（x，y)，將合力作用于此點，則,3.求合力作用線方程。,,,,,A,O,C,,,,,FR,F

7、Ry,FRx,,,x,,,x,y,可得合力作用線方程,即,,,,,,作業(yè) 3-1,? 平面任意力系,如圖所示為一懸臂梁，A為固定端，設(shè)梁上受強度為q的均布載荷作用，在自由端B受一集中力F和一力偶M作用，梁的跨度為l，求固定端的約束力。,2. 列平衡方程,3. 解方程,,1. 取梁為研究對象，受力分析如圖,解：,,,如圖所示組合梁由AC和CD在C處鉸接而成。梁的A端插入墻內(nèi)，B處鉸接一二力桿。已知：F=20 kN，均布載荷q=10 kN

8、/m，M=20 kN?m，l=1 m。試求插入端A及B處的約束力。,,,1. 以整體為研究對象，受力分析如圖所示。,列平衡方程,解：,,,2. 再以梁CD為研究對象，受力分析如圖所示,列平衡方程,聯(lián)立求解方程可得,,,如圖所示為曲軸沖床簡圖，由輪I ，連桿AB和沖頭B組成。A，B兩處為鉸鏈連接。OA=R，AB=l。如忽略摩擦和物體的自重，當(dāng)OA在水平位置，沖壓力為F時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。求：（1）作用在輪I 上的力偶之矩M的大?。唬?）軸

9、承O處的約束反力；（3）連桿AB受的力；（4）沖頭給導(dǎo)軌的側(cè)壓力。,,,1. 取沖頭為研究對象，受力分析如圖所示。,列平衡方程,解方程得,解：,,,2. 取輪I為研究對象，受力分析如圖所示。,列平衡方程,解方程得,,,組合梁AC和CE用鉸鏈C相連，A端為固定端，E端為活動鉸鏈支座。受力如圖所示。已知： l =8 m，F(xiàn)=5 kN，均布載荷集度q=2.5 kN/m，力偶矩的大小M= 5 kN?m，試求固端A，鉸鏈C和支座E的約束力。,,,

10、,1.取CE段為研究對象。,解：,2.受力分析如圖。,4.聯(lián)立求解。 FE=2.5 kN， FC=2.5 kN,3.列平衡方程。,,,6.列平衡方程。,7.聯(lián)立求解。 FA= 15 kN， MA= －2.5 kN,,,5.取AC段為研究對象，受力分析如圖。,,,自重為G=100 kN的T字形剛架ABD，置于鉛垂面內(nèi)，載荷如圖所示，其中M =20 kN·m，F(xiàn)=400 kN，q=20 kN/m，l=1