?X?0 , F?Y?0 , FBx?FCx?0?FCy?2q?0
By 所以 FBy=20kN(2) 以CD部分为研究对象,其受力图如图(c)所示。
?X?0 , FCx?0所以 FBx?0 ?ME?F??0
?FCxqQ=40kNECD2m(c)?FCyFD2mFE8FCy?4?Q??FD?2?0
3 所以 FD?93.3kN ?Y?0 , FE?FD?FCy?Q?0? FE=?33.3kN
q=20kN/m(3) 以AB部分为研究对象,其受力图如图(d)所示。
?X?0 , FAx?FBx?0 QFBx?0FAxMA?FBxBA2m(d)所以 FAx?0
FAy?FBy ?Y?0 , FAy?q?2?FBy?0? FAy=60kN
H1 ?MA?F??0 , MA?q?22?FBy?2?0 2 所以 MA?80kNgm60oq2(六) 解: (1)取BC部分为研究对象,其受力图如图(b)所示。 1?MB?F??0 , F1?2q?22?0 所以 F1?20kNGq=20kN/mBDF1CEqB(a)1
oFBxACllFByl=2m(b) E F2q=20kN/m(2)取ED部分为研究对象,其受力图如图(c)所示。 1?ME?F??0 , F2sin30?2?2q?22?2F1?0 所以 F2?80kNFExDl=2m(c)FEyF1 (3)取ABC部分为研究对象,其受力图如图(d)所示。 ?X?0 , FAx?0?Y?0 , FAy?q?4?F1?0
所以 FAy=60kNMAq=20kN/mAB(d)F1CFAxFAy2m2m ?M?F??0 , M1?q?42?F1?4?0AA 2 所以 MA?80kNgm(七) 解:杆AB作平面运动,A、B两点的速度方向如图。
由速度投影定理,有
?Bcos30o??A2r?
? ?B?3?BDrCrO1?ABArO30o杆O1C的角速度为
? ?O1?B?4.62rads
r
O2 一、作图题(10分)
如下图所示,不计折杆AB和直杆CD的质量,A、B、C处均为铰链连接。试分别画出图中折杆AB和直杆CD的受力图。
A ?FP
B D C
二、填空题(30分,每空2分)
1.如下图所示,边长为a=1m的正方体,受三个集中力的作用。则将该力系向O点简化可得到:
?主矢为FR?( , , )N;
?主矩为MO?( , , )N.m 。
2.如下图所示的平面机构,由摇杆O1A、O2B,“T字形”刚架ABCD,连杆DE和竖直
O1O2水平,滑块E组成,刚架的CD段垂直AB段,且AB=O1O2,已知AO1?BO2?l,DE=4l ,O1A杆以匀角速度?绕O1轴逆时针定轴转动,连杆DE的质量均匀分布且大小为M。
根据刚体五种运动形式的定义,则“T字形”刚架ABCD的运动形式为 ,连杆DE的运动形式为 。
在图示位置瞬时,若O1A杆竖直,连杆DE与刚架CD段的夹角为?CDE?60o,则在该瞬时:A点的速度大小为 ,A点的加速度大小为 ,D点的速度大小为 ,连杆DE的速度瞬心到连杆DE的质心即其中点的距离为 ,连杆DE的角速度大小为 ,连杆DE的动量大小为 ,连杆DE的动能大小为 。
三、计算题(20分)
如左下图所示,刚架结构由直杆AC和折杆BC组成,A处为固定端,B处为辊轴支座,C处为中间铰。所受荷载如图所示。已知F=40 kN,M= 20kN·m,q=10kN/m,a=4m 。试求A处和B处约束力。
O1 A ? C D O2 B E o1 ?1 B A o2
四、计算题(20分)
机构如右上图所示,O1和O2在一条竖直线上,长度O1A?200mm的曲柄O1A的一端A与套筒A用铰链连接,当曲柄O1A以匀角速度?1?2rad/s绕固定轴O1转动时,套筒A在摇杆
O2B上滑动并带动摇杆O2B绕固定轴O2摆动。在图示瞬时,曲柄O1A为水平位置,?O1O2B?300 。 试求此瞬时:
(1)摇杆O2B的角速度?2;(2)摇杆O2B的角加速度?2
五、计算题(20分)
如下图所示,滚子A沿倾角为θ=300的固定斜面作纯滚动。滚子A通过一根跨过定滑轮B的绳子与物块C相连。滚子A与定滑轮B都为均质圆盘,半径相等均为r,滚子A、定滑轮B和物块C的质量相等均为m,绳子的质量忽略不计。系统由静止开始运动,试求:
(1)物块C的加速度;
(2)绳子对滚子A的张力和固定斜面对滚子A的摩擦力。
B A C ?