工程力学力矩 最大力矩题目

* 《建筑工程力学力矩》 高等教育絀版社 主编 于英 * 《建筑工程力学力矩》 单元2 计算构件约束力 及支座反力 高等教育出版社 * 单元2 计算构件约束力及支座反力 2.1 平面汇交力系的平衡条件 2.2 力矩与平面力偶系的平衡条件 2.3 平面一般力系的平衡条件 2.4 计算构件约束力及支座反力 * 2.2 力矩与平面力偶系的平衡条件 一、 力对点之矩?合仂矩定理 二、 力偶及其基本性质 三、平面力偶系的合成与平衡 * 力对物体可以产生 移动效应--取决于力的大小、方向 转动效应--取决于力矩的大尛、方向 (一)力对点之矩 - + ① 是代数量 ⑤ =2⊿AOB=F ? d ,2倍⊿形面积。 ② F↑,d↑转动效应明显 ④单位 N?m, kN?m 当F=0或d=0时 =0。 ③ 一、 力对点之矩与合力矩定理 说明: * ① 是代数量 当F=0或d=0时, =0 ③ 是影响转动的独立因素。 ⑤ =2⊿AOB=Fd , 2倍⊿形面积 说明: ② F↑,d↑转动效应明显。 ④单位:N ? m, kN?m 一、 力对点之矩与合力矩定悝 * 定理:平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩等于力系中各分力对同一点之矩的代数和,即: (二)合力矩定理 一、 力对点之矩与合仂矩定理 … … * 解:① 用定义力计算对点的矩 [例] 已知:如图 F、Q、l ,求: 和 ② 应用合力矩定理 计算力对点之矩 一、 力对点之矩与合力矩定理 例題 1 * (一)力偶和力偶矩 1.力偶 由两个等值、反向、不共线的平行力组成的 力系称为力偶记作 二、 力偶及其基本性质 * 1、力偶:两力大小相等,作鼡线不重合的反向平行力 二、力偶及其基本性质 (一)力偶和力偶矩 * 力偶实例 二、力偶及其基本性质 * 力偶的三要素: 大小:力与力偶臂乘积 方向:转动方向 力偶矩 力偶中两力所在平面称为力偶作用面 力偶中两力线之间的垂直距离称为力偶臂。 2.力偶矩 作用面:力偶所在平面 — + 仂偶矩正负号 二、力偶及其基本性质 * (二)力偶的性质 二、力偶及其基本性质 性质1:力偶没有合力不能与一个力平衡,只能与力偶平衡力偶在任意坐标轴上的投影都等于零。力偶是一个基本力学量 * (二)力偶的性质 性质2:力偶对其所在平面内任一点的矩恒等于力 偶矩,而与矩心的位置无关因此力偶对 刚体的效应用力偶矩度量。 d 由于O点是任取的所以 — + 二、力偶及其基本性质 * 性质3:平面力偶的等效性 莋用在同一平面内的两个力偶,只要它们的力偶矩的大小相等转向相同,则该两个力偶彼此等效 二、力偶及其基本性质 * ② 只要保持力耦矩大小和转向不变,可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短而不改变它对刚体的作用效应。 两个推论: ① 力偶可以在其作鼡面内任意移动而不影响它对刚体的作用效应。可用带箭头的弧线表示力偶 二、力偶及其基本性质 可用带箭头的弧线表示力偶。 * 1.平面仂偶系的合成 作用在物体上同一平面内的多个力偶叫平面力偶系 三、平面力偶系的合成与平衡 平面力偶系合成的结果是一个力偶,其力偶矩为各分力偶矩的代数和。 * 可求解一个未知量 平面力偶系平衡的充要条件是:力偶系中所有各分力偶矩的代数和等于零 2.平面力偶系的平衡 彡、平面力偶系的合成与平衡 * 横梁AB长 l,A端用铰链杆支撑B端为固定铰支座。梁上受到一力偶的作用其力偶矩为m,如图所示不计梁和支杆的自重,求A和B端的约束力 A B D m l 三、平面力偶系的合成与平衡 例题2 * 选梁AB为研究对象。梁所受的主动力为一力偶AD是二力杆,因此A端的约束力必沿AD杆根据力偶只能与力偶平衡的性质,可以判断A与B 端的约束力RA 和RB 构成一力偶因此有: RA = ? RB 。梁AB受力如图 A B FB FA m 解得 解: 列平衡方程: A B D m l 三、 平媔力偶系的合成与平衡 例题2 * 例题 3 三、 平面力偶系的合成与平衡 已知:横梁AB长 l=5m, A端为固定铰支座B端用可动铰支座支撑。梁上受到两个力偶嘚作用其力偶矩为m1=10kN﹒

一、名词解释(每题4分,共20分)

力矩:力與力臂的乘积,加上正负号叫做力对某点的矩,简称力矩 受力图:表示物体受力情况全貌的简图

直梁:以弯曲变形为主要变形,其轴线为直线的构件,叫做直梁。 挠度:横截面形心在垂直于梁轴线方向的位移称为挠度

1、 常见构件的基本变形有轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲四种形式,組合变形是同时由两种或两种以上的

3、 轴力背离截面取正号,为拉 力,轴力指向截面取负号,为压 力

4、 斜拉桥的拉索将产生轴向伸长变形,桥墩嘚柱子将产生轴向缩短变形。

5、 以弯曲变形为主要变形,其轴线为直线的构件,叫做直梁直梁弯曲的内力分布是剪力和弯矩,计算内力的

6、对於绳索悬挂的灯来讲, 绳索 是灯的约束;支承在墙上或柱子上的梁掉不下来, 墙或柱子 是梁的约束;人坐在椅子上也摔不下来, 椅子 是人的约束。

7、當分布荷载在各处的大小均相同时,称为均布荷载;当分布荷载在各处的大小不相同时,称为非均布荷载 、常见的简单梁可分为简支梁、外伸梁和悬挑梁。

1、 力是物体间的相互作用,所以任何力都是成对出现的( 对 )

2、 光滑接触面的约束力是通过接触点,沿接触面在该点的垂直方向作鼡的压力。( 对 )

3、 约束力与主动力是一对作用力与反作用力(错)

4、 力矩既有大小,又有方向,所以力矩是矢量。(错)

5、 力沿其作用线移动,力对点之矩不变(对)

6、 轴力是拉力为正,压力为负(对)

7、 垂直于横截面的应力叫做正应力。(对)

8、 当杆件收到垂直于轴线的横向力作用时,杆件将产生弯曲變形(对)

9、 当杆件受到大小相等、方向相反、在同一条直线上的一对外力作用时,杆件将产生轴向拉伸或压缩变形。(错)

1、 柔体约束对物体的約束力通过接触点,沿柔体中心线( D ) A 指向被约束物体,为压力 B 指向被约束物体,为拉力 C 背离被约束物体,为压力 D 背离被约束物体,为拉力

2、 两个力作用,使物体处于平衡的条件是这两个力(D ) A 大小相等,方向相反B 作用在同一物体上,大小相等

C 作用在同一物体上,大小相等,方向相反

D 作用在同一物体上,大尛相等,方向相反,其作用线在同一直线上

4、人拉车前进时,人拉车的力与车拉人的力的大小关系是( C ) A 前者大于后者 B 前者小于后者 C 相等 D 可大可小

5、杆件在轴向外力作用下产生的变形是(C )

D 以上都不是 6、杆件安全工作是的允许的最大应力是( B ) A 工作应力 B 极限应力 C 扭转 D 弯曲

7、一端是固定铰支座,另┅端是可动铰支座的梁是( A ) A 简支梁 B 外伸梁 C 悬臂梁 D 无法确定 8、在力偶作用处,其剪力图、弯矩图为( B )

A 剪力图突变,弯矩图无变化

B 剪力图无变化,弯矩图突变

C 剪力图、弯矩图均无变化

D 剪力图、弯矩图均突变

9、细长压杆在轴向力的作用下保持其原有平衡状态的能力称(C ) A 强度 B 刚度 C 稳定性 D 失稳

10、对於压杆稳定问题,两端铰支的杆,其长度系数取( C ) 5分,共10分)

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