平面任意力系习题
第三章
习题3-1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m 。
解:(1) 取O 点为简化中心,求平面力系的主矢:
求平面力系对O 点的主矩:
(2) 合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力系的合成结果是一个合力偶,大小是260Nm ,转向是逆时针。
习题3-2.求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m 。
解:(1) 研究AB 杆,受力分析,画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。
校核:
结果正确。
习题3-3.重物悬挂如图,已知G=1.8kN,其他重量不计;求铰链A 的约束反
力和杆BC 所受的力。
解:(1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
反力的实际方向如图示。
习题3-4.圆柱O 重G=1000N放在斜面上用撑架支承如图;不计架重,求铰
链A 、B 、C 处反力。
解:(1) 研究圆柱,受力分析,画受力图:
由力三角形得:
(2) 研究AB 杆,受力分析(注意BC 为二力杆),画受力图:
图中的几何关系是:
(3) 列平衡方程
(4) 解方程组:
反力实际方向如图示;
(5) 研究BC 杆,是二力杆,画受力图:
由图知:
习题3-5.图示液压升降装置,由平台和两个联动机构所组成,联动机构上的
液压缸承受相等的力(图中只画了一副联动机构和一个液压缸)。连杆EDB 和CG 长均为2a ,杆端装有滚轮B 和C ,杆AD 铰结于EDB 的中点。举起重量W 的一半由图示机构承受。设W=9800N,a=0.7m,l =3.2m,求当θ=60o 时保持平衡所需的液压缸的推力,并说明所得的结果与距离d 无关。
解:(1) 研究ABC 部分,受力分析(注意AC 是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
(2) 研究滚轮C ,受力分析(注意BC 、CG 是二力杆),画受力图:
由力三角形得:
(3) 研究平台和联动机构,受力分析(注意CG 、DH 为二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程得:
可见结果与d 无关;
由几何关系知: