平面力系平衡计算问题我想问问,关于平面力系的平衡计算,是不是就掌握这么一个原则,所有力的合力在XY方向上都为0,并且力矩
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/12 21:36:39
平面力系平衡计算问题
我想问问,关于平面力系的平衡计算,是不是就掌握这么一个原则,所有力的合力在XY方向上都为0,并且力矩 力偶矩矢量相加也全部为0? 我总感觉在做题的时候,考验的很多都不是定理的问题,而是说从哪个方面入手思考的问题
图上的这题是我最近一直在思考的题目,二力杆是fb fc fd,我也知道fb×1.2m,所得到的力矩,和q×2.8×(0.5×2.8)的力矩是一样的,fb一端受到的压力,从而得出b点的受力,但是a点,我不知道应该怎么求了
另外就是我开始所说的这个思路对不对,定理是技术,具体的要看个人从哪个方面入手,好比新老医生,技术都可以,但是临床经验存在高低
我想问问,关于平面力系的平衡计算,是不是就掌握这么一个原则,所有力的合力在XY方向上都为0,并且力矩 力偶矩矢量相加也全部为0? 我总感觉在做题的时候,考验的很多都不是定理的问题,而是说从哪个方面入手思考的问题
图上的这题是我最近一直在思考的题目,二力杆是fb fc fd,我也知道fb×1.2m,所得到的力矩,和q×2.8×(0.5×2.8)的力矩是一样的,fb一端受到的压力,从而得出b点的受力,但是a点,我不知道应该怎么求了
另外就是我开始所说的这个思路对不对,定理是技术,具体的要看个人从哪个方面入手,好比新老医生,技术都可以,但是临床经验存在高低
考虑到三角形的稳定性及简支梁的约束特点.支座A,B以右的部分可以看成一个刚体.
可以分别设点A,B处刚体所受的约束力分别为Fax,Fay,Fbx,Fby.
针对支点A,则显然由Fbx来平衡均布力产生的力偶,可算出Fbx.
由于刚体整个水平方向所受合力为0,显然Fax=-Fbx
又竖直方向刚体所受合力为0,所以
式1:Fay+Fby=-Fv (Fv为均布合力)
再考虑支点F,
所受力矩分别为
Max,May,Mby,Mv 分别为Fax,Fay,Fby,Fv产生的力矩.
上述四个力矩合成后为0,
式2:Max+May+Mby+Mv=0
而Fax已经算出,所以式1与式2中共有2个未知变量,解方程组可得Fay,Fby.
从而可以算出A点所受的合力.
具体过程就是这样,至于方法问题,很多情况下是看你对概念理解的深刻程度.还有你解决问题的一般 思路.通常,要解决问题,需要:
1)知道你要到达的目的地
2)你现在所处的位置,
3)在1,2间你知道有哪些点,这些点互相之间如何连接,及如何与1,2点连接.就是地图.
再问: 刚体在A点受到的是拉力,往←,而刚体在B点所受到的是推力,往→,只是水平上的力啊,不存在竖直方向的力呀? A点所受到的均布载荷的力偶矩,我知道是通过Fbx对A点之矩来求出的。因为我考虑的是,如果说BF杆子断裂了,那么整个刚体就顺时针转了,所以刚体要平衡,Fbx对A点之矩,必须是刚好和均布载荷产生的力矩,方向相反数值一样,但是A点的拉力?
再答: 你关于刚体在支点处竖直方向不受力的理解是错误的。 现在讲刚体隔离开来分析刚体受力情况,刚体除了受到作用在AE杆上受到均匀分布的竖直方向的力外,只在支点A,B受外力。因而刚体在支点A,B处必然受到竖直方向的力,且合力必须与作用在AE杆上的均布力平衡,否则刚体就不能平衡了。 看起来我第一次回复还有不精细的地方。 考虑杆BF,由于其平衡,所以其在B所受的外力必然是沿水平方向,因而Fby=0 另外,感觉你有些概念上理解得不清晰: 力偶矩:指一对方向相反,数值相等且不作用在同一直线上的力。其作用的结果就是针对任意支点,均能产生一定值、定向的力矩。 拉力与压力,一般都是指作用在杆件上的力,针对支点谈不上是拉力还是压力。 题目所问的问题有点含糊不清-支点A、B的反力,可能有两种理解方式。一种是AC,BF在支点A,B处分别所受到的作用力;另一种是杆对支点A,B的反作用力是? 为了理解方便,采用第一种理解。 我现在有点空,就把题目做一下。 设水平方向向右为正,竖直方向向上为正。力矩逆时针方向为正。 1)针对支点A 均布力对刚体产生的转矩 Mv= -q * l * L=-10*2.8*1.4= -39.2 KN m Fbx对A的力臂长为1.2m 所以Fbx=-Mv/1.2= 98/3 KN Fax=-Fbx=-98/3 KN 2) 看起来我第一次回复还有不精细的地方。 考虑杆BF,由于其平衡,所以其在B所受的外力必然是沿水平方向,因而Fby=0 由 Fay+Fby= -Fv= q * l=10*2.8=28 KN 所以 Fay=-Fv=28 KN 这样很容易算出 Fa=sqrt(Fax^2+Fay^2)=43 KN, 方向 Fay/Fax Fb=Fbx=98/3
再问: 由 Fay+Fby= -Fv= q * l=10*2.8=28 KN 所以 Fay=-Fv=28 KN 这个是? 还有Fa=sqrt(Fax^2+Fay^2)=43 KN, 方向 Fay/Fax Fb=Fbx=98/3 这是?
再答: 前面已经说过Fby=0 另Fa是Fax及Fay的合力
再问: 但是28KN是Fay方向的全部力啊,和Fax没关系呀 并且如果说FCD看作一个刚体,那么A点和B点也可能承受竖直向下的力呀,和q2.8等值相反
再答: 这个关于合力,你还是要看一下矢量合成的课程。两个互相垂直的矢量确实是没什么关系,但是Fa是Fax与Fay的合成,并没有说Fax与Fay有什么关系呀?觉得你概念上还是有点混淆。
再问: 不过朋友,我刚才想到一点,ql的作用其实是一个力矩再加上一个竖直向下的力,就好比平面中力要平移的话,要附加力偶是一个道理。ql有着对A点之矩,同时也是拥有着对A点施加一个竖直向下的合力,而A点则是需要提供一个支持力。而B点却只是抵消了力矩,所以支持力全部由A点承受
再答: 你这个理解太感性了,关于qI的理解应该没什么问题。对A点及B点的作用,都要看你隔离的是什么对象。 从头分析一下,这题最简洁的做法就是: 1)将A,B支点以右隔离开,看成一个刚体。然后计算刚体所受外力对点A处的合力矩。这样可以算得刚体在支点B处所受的水平方向的力。该力实际就是直接作用在杆BF上的。 2)通过分析杆BF的受力情况,可以知道杆BF在支点B处仅受水平方向的力。换句话说杆BF在B支点所受竖直方向的分力为0. 3)杆BF在B支点处所受外力即为1)中所述刚体在B支点处所受外力。 4)针对1)中所述刚体,其在水平方向和竖直方向所受外力的合力均为0. 所以根据1),可以算得在A支点处所受水平方向的合力。 根据2,3及杆AE的受力情况,可以算得在A支点所受的竖直方向的分力。
可以分别设点A,B处刚体所受的约束力分别为Fax,Fay,Fbx,Fby.
针对支点A,则显然由Fbx来平衡均布力产生的力偶,可算出Fbx.
由于刚体整个水平方向所受合力为0,显然Fax=-Fbx
又竖直方向刚体所受合力为0,所以
式1:Fay+Fby=-Fv (Fv为均布合力)
再考虑支点F,
所受力矩分别为
Max,May,Mby,Mv 分别为Fax,Fay,Fby,Fv产生的力矩.
上述四个力矩合成后为0,
式2:Max+May+Mby+Mv=0
而Fax已经算出,所以式1与式2中共有2个未知变量,解方程组可得Fay,Fby.
从而可以算出A点所受的合力.
具体过程就是这样,至于方法问题,很多情况下是看你对概念理解的深刻程度.还有你解决问题的一般 思路.通常,要解决问题,需要:
1)知道你要到达的目的地
2)你现在所处的位置,
3)在1,2间你知道有哪些点,这些点互相之间如何连接,及如何与1,2点连接.就是地图.
再问: 刚体在A点受到的是拉力,往←,而刚体在B点所受到的是推力,往→,只是水平上的力啊,不存在竖直方向的力呀? A点所受到的均布载荷的力偶矩,我知道是通过Fbx对A点之矩来求出的。因为我考虑的是,如果说BF杆子断裂了,那么整个刚体就顺时针转了,所以刚体要平衡,Fbx对A点之矩,必须是刚好和均布载荷产生的力矩,方向相反数值一样,但是A点的拉力?
再答: 你关于刚体在支点处竖直方向不受力的理解是错误的。 现在讲刚体隔离开来分析刚体受力情况,刚体除了受到作用在AE杆上受到均匀分布的竖直方向的力外,只在支点A,B受外力。因而刚体在支点A,B处必然受到竖直方向的力,且合力必须与作用在AE杆上的均布力平衡,否则刚体就不能平衡了。 看起来我第一次回复还有不精细的地方。 考虑杆BF,由于其平衡,所以其在B所受的外力必然是沿水平方向,因而Fby=0 另外,感觉你有些概念上理解得不清晰: 力偶矩:指一对方向相反,数值相等且不作用在同一直线上的力。其作用的结果就是针对任意支点,均能产生一定值、定向的力矩。 拉力与压力,一般都是指作用在杆件上的力,针对支点谈不上是拉力还是压力。 题目所问的问题有点含糊不清-支点A、B的反力,可能有两种理解方式。一种是AC,BF在支点A,B处分别所受到的作用力;另一种是杆对支点A,B的反作用力是? 为了理解方便,采用第一种理解。 我现在有点空,就把题目做一下。 设水平方向向右为正,竖直方向向上为正。力矩逆时针方向为正。 1)针对支点A 均布力对刚体产生的转矩 Mv= -q * l * L=-10*2.8*1.4= -39.2 KN m Fbx对A的力臂长为1.2m 所以Fbx=-Mv/1.2= 98/3 KN Fax=-Fbx=-98/3 KN 2) 看起来我第一次回复还有不精细的地方。 考虑杆BF,由于其平衡,所以其在B所受的外力必然是沿水平方向,因而Fby=0 由 Fay+Fby= -Fv= q * l=10*2.8=28 KN 所以 Fay=-Fv=28 KN 这样很容易算出 Fa=sqrt(Fax^2+Fay^2)=43 KN, 方向 Fay/Fax Fb=Fbx=98/3
再问: 由 Fay+Fby= -Fv= q * l=10*2.8=28 KN 所以 Fay=-Fv=28 KN 这个是? 还有Fa=sqrt(Fax^2+Fay^2)=43 KN, 方向 Fay/Fax Fb=Fbx=98/3 这是?
再答: 前面已经说过Fby=0 另Fa是Fax及Fay的合力
再问: 但是28KN是Fay方向的全部力啊,和Fax没关系呀 并且如果说FCD看作一个刚体,那么A点和B点也可能承受竖直向下的力呀,和q2.8等值相反
再答: 这个关于合力,你还是要看一下矢量合成的课程。两个互相垂直的矢量确实是没什么关系,但是Fa是Fax与Fay的合成,并没有说Fax与Fay有什么关系呀?觉得你概念上还是有点混淆。
再问: 不过朋友,我刚才想到一点,ql的作用其实是一个力矩再加上一个竖直向下的力,就好比平面中力要平移的话,要附加力偶是一个道理。ql有着对A点之矩,同时也是拥有着对A点施加一个竖直向下的合力,而A点则是需要提供一个支持力。而B点却只是抵消了力矩,所以支持力全部由A点承受
再答: 你这个理解太感性了,关于qI的理解应该没什么问题。对A点及B点的作用,都要看你隔离的是什么对象。 从头分析一下,这题最简洁的做法就是: 1)将A,B支点以右隔离开,看成一个刚体。然后计算刚体所受外力对点A处的合力矩。这样可以算得刚体在支点B处所受的水平方向的力。该力实际就是直接作用在杆BF上的。 2)通过分析杆BF的受力情况,可以知道杆BF在支点B处仅受水平方向的力。换句话说杆BF在B支点所受竖直方向的分力为0. 3)杆BF在B支点处所受外力即为1)中所述刚体在B支点处所受外力。 4)针对1)中所述刚体,其在水平方向和竖直方向所受外力的合力均为0. 所以根据1),可以算得在A支点处所受水平方向的合力。 根据2,3及杆AE的受力情况,可以算得在A支点所受的竖直方向的分力。
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