第三章-平面任意力系

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[习题3--6] 图示一平面力系,已知F1=200N,F2=100N,M=300N·m。欲使力系的合力通过O点,问水平力之值应为若干? 解:

FRx?F?F1cos??F?200?3?F?120 54FRy??F2?F1sin???100?200???260(kN)

5主矢量:

FR?(F?120)2?(?260)2

34M0(F1)?200??2?200??2?560(kN?m)

55M0(F2)??100?2??200(kN?m)

M0(F)??1.5F

主矩:

M0?560?200?1.5F?300?60?1.5F

要使合力通过O点,必使:

M0?60?1.5F?0,即F?40kN

[习题3--7] 在刚架的A、B两点分别作用F1、F2两力,已知F1=F2=10kN。欲以过C点的一个力F代替F1、F2,求F的大小、方向及B、C间的距离。 解:

FRx?F2?F1cos600?10?10?0.5?5(kN)

FRy??F1sin600??10?0.866??8.66(kN) 主矢量:

FR?52?(?8.66)2?10(kN) 方向??arctanFRyFRx?arctan?8.66??600(↘) 5MC(F1)??10sin600x??8.66x (设BC?x)

MC(F2)?10?2?20(kN?m)

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主矩:

MC??8.66x?20

要使F通过C点, 且与F1,F2两力等效,必使:

MC??8.66x?20?0,即x?2.309(m)

当x?2.309(m)时, F?FR?10(kN),方向与x轴正向成600((↘).

[习题3--8] 外伸梁AC受集中力FP及力偶(F,F′)的作用。已知FP=2kN,力偶矩M=1.5kN·m,求支座A、B的反力。

解:

(1)以AC为研究对象,画出其受力图如图所示。 (2)因为AC平衡,所以 ①

RAxRAyMA4mFB450RBC2m?MA(Fi)?0

RB?4?M?Fsin450?6?0

RB?(M?Fsin450?6)/4?(1.5?2?0.7071?6)/4?2.49(kN) ②

?Fix?0

RAx?Fcos450?0

RAx??2cos450??1.41(kN) ③

?Fiy?0

RAy?RB?Fsin450?0

RAy??RB?Fsin450??2.5?2?0.7071??1.08(N)

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[习题3-9] 求图示刚架支座A、B的反力,已知:图(a)中,M=2.5kN·m,F=5kN;图(b)中,q=1kN/m,F=3kN。

解:图(a)

(1)以刚架ABCD为研究对象,画出其受力图如图所示。

(2)因为AC平衡,所以 ①

MCF4D32.5mARAyRAx2mBRB?MA(Fi)?0

34 RB?2?M?F??2.5?F??2?0

55 2RB?2.5?7.5?8?0 RB?1(kN) ②

?Fix?0 3?0 5 RAx?F? 专业 知识分享

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RAx?5? ③

3?3(kN) 5?Fiy?0

RAy?RB?F? RAy解:图(b)

4?0 54??RB?F???1?5?0.8?3(kN)

5(1)以刚架ABCD为研究对象,画出其受力图如图所示。

(2)因为AC平衡,所以 ①

2mCDF3mARAyRAx4mBRB?MA(Fi)?0

RB?4?F?3?q?4?2?0 4RB?3?3?1?4?2?0 RB?(9?8)/4?4.25(kN) ②

?Fix?0

RAx?F?0 RAx??F??3(kN) ③

?Fiy?0

RAy?RB?q?4?0

RAy??RB?q?4??4.25?1?4??0.25(kN)

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