工学力学项目全册课件.ppt

;工程力学应用;工程结构计算简图的绘制;现场桥梁观摩;桥梁各组成部分;;简支梁;连续梁;拱桥;斜拉桥;悬索桥;组合桥梁;手工模型任务;结构:指在建筑物中,承受和传递荷载起骨架作用的部分。;构件类型;任务;几个基本假定;杆件的基本变形; 选取结构计算简图的原则： ⑴ 结构的计算简图应尽可能地反映结构的实际受力情况，使计算结果足够精确、可靠； ⑵ 选取计算简图时应考虑主要因素而略去次要因素，尽可能使计算得以简化。;简化结构的步骤：;①铰结点（圆柱铰链）：它允许被联结的杆件在结点处绕着铰的几何中心转动，但是不能移动。 ②刚结点：刚结点是指杆件间的联结比较坚固，被联结的构件间不能绕着该结点产生转动，也不能移动。;①可动铰支座（活动铰支座）：可动铰支座通常可以用一根与限制移动方向一致的链杆来表示。;②固定铰支座:它允许结构绕铰A的几何中心转动,但不允许A点作水平和竖直方向的移动。;③固定端支座:固定端支座不允许结构在支座处产生任何的移动和转动。;4）简化荷载：;简支梁;连续梁;3.绘制结构计算简图;;;1.3 平面体系的几何组成分析;二、约束与自由度;2 、体系的自由度;3、约束的类型;2)单铰约束:单铰是指联结两个刚片的铰。一个单铰相当于两个联系,也就是相当于两根链杆的约束。;各类约束的约束数;;;2 )两刚片规则：两个刚片用一个单铰以及一根不通过该铰的链杆相联，组成的体系为没有多余联系的几何不变体系。 ;3)二元体规则:在刚片上增加或拆除一个二元体，仍为几何不变体系。（二元体：两根不共线的链杆用一个铰链相联的构造） ;4)瞬变体系:在一瞬间发生非常微小的变形，紧接着为几何不变体系。; 平面体系的几何组成分析 举例;一、简化法 1.撤除二元体 2.拆除支座链杆;二、确认刚片法(不符合链杆定义的杆件、不能拆除支座链杆的基础。）;三、等效代换法;谢谢欣赏！;1.4 力的概念 ;力的性质 1）二力平衡条件 （等大、反向、共线） 二力构件;工程中常见的约束及约束反力;绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背离物体，表现为拉力。通常用字母T表示。;约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体，表现为压力。通常用字母N表示。;;;固定铰支座（同铰链约束）;活动铰支座（辊轴支座）（同链杆约束）;;固定端支座;工程中常见的约束及约束反力; 物体受力分析与受力图;一、受力图;受力分析的基本步骤：;;;;三、物体系统的受力图;;画出AB、CD及整体的受力图;画出AB、CD及整体的受力图;;画出AO、BO及轮O的受力图;画指定物体的受力图:杆AD、CB;画出AC、CD及整体的受力图;小结;;;试分别求出图中各力在x轴和y轴上的投影。已知F1 = F2 = F3 = F4 =100N。;求图示各力在x轴上的投影; ;合力投影定理应用;小结;1.6 力矩和力偶;;二、平面力系的合力矩定理;;简答;三、力偶及力偶矩;⑴力偶没有合力。一个力偶不能用一个力代替，也不能与一个力平衡。力偶在任一轴上的投影为零。 ⑵力偶对作用面内任一点之矩恒等于力偶矩，而与矩心位置无关。两个力偶等效的条件是力偶矩相等。 ⑶只要力偶矩保持不变，力偶可在其作用面内任意移转，或者可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，力偶对物体的效应不变。;平面力偶系的合成;简答;简答;简答;简答;Thank You !;1.9 平面力系的简化;一、力的平移定理;二、平面一般力系向作用面内任一点简化; ;均布力系的等效集中力;复习： 平面力系的简化;1.10平面力系的平衡计算;;一、平面力系的平衡条件和平衡方程;;;;平衡方程的第二种形式：二矩式;XA;;;平衡方程的第三种形式：三矩式;小结平面力系的平衡方程;练习;平面汇交力系;A; 塔式起重机机身重G ＝450kN（不包括平衡锤)，作用于C点，如图所示。最大起重量P=250kN。要使起重机安全正常地工作，平衡锤应为多少？;例题;;截面的几何性质;一、形心：(等厚均质板的重心与形心重合。);计算Z形图的形心。;计算T形图的形心。;二、静矩：是面积与它到轴的距离之积。;静面矩与形心关系;三、 惯性矩：是面积与它到轴的距离的平方之积。 ;特殊截面对轴的惯性矩;圆形截面; 平行移轴公式;例题 矩形截面对底边轴的惯性矩;计算T形图对其形心轴的惯性矩。;计算组合图形对其形心轴的惯性矩。;四、惯性半径（回转半径）;Thank You !;