?Fy?0: FC??q?dx?FD?00a
FC?25 kN(3) 研究ABC杆,受力分析,画出受力图(平面平行力系);
y qdx q A B FA FB a x dx a C F’C x
(4) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;
?MB(F)?0: FA?a??q?dx?x?FC'?a?00aa
FA?35 kN?Fy?0: ?FA??q?dx?FB?FC'?00
FB?80 kN约束力的方向如图所示。
4-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接,并与地面通过铰链A、B、D连接,如题4-17
图所示,载荷如图,试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m,力的单位为 kN,载荷集度单位为 kN/m)。 解:
(a):(1) 研究CD杆,它是二力杆,又根据D点的约束性质,可知:FC=FD=0;
(2) 研究整体,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
FAx FA y 1 4 q=10 F=100 3 q=10 C 3 C 3 F=50
3 A 1 4 B 1 3 D A 6 B 3 D (a)
(b)
y F=100 qdx q=10 x dx 3 C 3 A x B 1 3 D FB
(3) 选坐标系Axy,列出平衡方程;
?Fx?0: ?FAx?100?05 FAx?100 kN1
?MA(F)?0: ?100?6??q?dx?x?FB?6?0 FB?120 kN
?F约束力的方向如图所示。
y?0: ?FAy??q?dx?FB?015
FAy?80 kN(b):(1) 研究CD杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
3 q=10 C FCx qdx F=50
3 FC y x dx D FD (2) 选C点为矩心,列出平衡方程;
?M
FAx FA y C(F)?0: ??q?dx?x?FD?3?003
FD?15 kN(3) 研究整体,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
y qdx q=10 3 C x dx D 3 F=50 3 A 6 B FB x
FD (4) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;
?F?MBx?0: FAx?50?03 FAx?50 kN0
(F)?0: ?FAy?6??q?dx?x?FD?3?50?3?0
FAy?25 kN?Fy?0: FAy??q?dx?FB?FD?003
FB?10 kN约束力的方向如图所示。
4-18 由杆AB、BC和CE组成的支架和滑轮E支持着物体。物体重12 kN。D处亦为铰链连
接,尺寸如题4-18图所示。试求固定铰链支座A和滚动铰链支座B的约束力以及杆BC所受的力。
E W A
2m C 2m 1.5m B D 1.5m 解:(1) 研究整体,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
W
(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;
W E A FAx FA y D FB 1.5m y 2m C 2m 1.5m B x
?F?MAx?0: FAx?W?0 FAx?12 kN
(F)?0: FB?4?W??1.5?r??W??2?r??0 FB?10.5 kN
?F
y?0: FAy?FB?W?0 FAy?1.5 kN
(3) 研究CE杆(带滑轮),受力分析,画出受力图(平面任意力系);
(4) 选D点为矩心,列出平衡方程;
W FDx FD y W E C FCB
? D ?MD(F)?0: FCBsin??1.5?W??1.5?r??W?r?0 FCB?15 kN约束力的方向如图所示。
4-19 起重构架如题4-19图所示,尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm,钢丝绳的倾斜部
分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN,其它重量不计,求固定铰链支座A、B的约束力。
600 800 300 E A C D W
B 解:(1) 研究整体,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
600 y FAx A FA y 800 300 E C D W W FBx B FB y x (2) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;
?MB(F)?0: FAx?600?W?1200?0 FAx?20 kN
?Fx?0: ?FAx?FBx?0 FBx?20 kN
?F
FAx y?0: ?FAy?FBy?W?0
FC D FDx
(3) 研究ACD杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);
A FA y (4) 选D点为矩心,列出平衡方程;
C FD y ?MD(F)?0: FAy?800?FC?100?0 FAy?1.25 kN(5) 将FAy代入到前面的平衡方程;
FBy?FAy?W?11.25 kN
约束力的方向如图所示。
4-20 AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。求
在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时,AB杆上所受的力。设AD=DB,DF=FE,BC=DE,所有杆重均不计。
B 45 oA F F E D C 解:(1) 整体受力分析,根据三力平衡汇交定理,可知B点的约束力一定沿着BC方向;
(2) 研究DFE杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系); FF
FDx B (3) 分别选F点和B点为矩心,列出平衡方程;
D FD y F 45 oE ?MF(F)?0: ?F?EF?FDy?DE?0 FDy?F
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