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4.13如图4.13,已知OA=OB=OC=a,力F1、F2、F3大小均为F。力系的主矢和对坐标轴原点O的主矩。 解
分解F1、F2、F3到对应空间矢量以及坐标有
(?A点:力
22(a,0,0)F,F,0),坐标
2222(0,a,0)F,F),坐标
22(0,?B点:力
(C点:力
22(0,0,a)F,0,?F),坐标
22(1)主矢
F?(?222222F?0?F,F?F?0,0?F?F)?(0,0,0) 222222(2)主矩
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22222F?Fa?0*(?F)?(F)*0?a*0?Fa2222222222My?(F)*0?0*a?0*0?0*F?Fa?0*(?F)?Fa22222
22222Mz?Fa?0*(?F)?(?F)*0?a*0?0*0?F*0?Fa222222M?Fa(1,1,1)Mx?0*0?0*2.
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图5.10
5.10如图,六杆支撑一水平面矩形板,在板角处受铅垂力F的作用,杆①、③、⑤铅直。板和杆自重不计,试求各杆内力。 解:
(1)如图5.10,因为在x方向只有F6有分量,则必然F6?0 (2)如图建立坐标,则外部只有O、M、N、D处受力,则写出各点受力矢量以及坐标为(设杆件长度为l) O点,力(0,F2cos?,F1?F2sin?),坐标(0,0,0)
(0,0.5,0) M点,力(0,0,F3),坐标
N点,力(0,?F4cos?,F5?F4sin?),坐标(1,0.5,0) D点,力(0,0,?F),坐标(1,0,l) 其中tan??l 0.5则根据系统主矢以及关于O的主矩为0有
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?F(x):0?0?0?0?0?F(y):Fcos??Fcos??0?F(z):F?Fsin??F?Fsin??F?F?0 M(x):0.5*F?0.5*(Fsin??F)?0 ??M(y):Fsin??F?F?0?M(z):?Fcos??02412345345454解上面的方程得
F1?F(?)F2?0F3??F(?)F5?F(?)F6?0 F?04.
5.12三铰如图所示。F=50kN,反力。 解:
(1)整体分析
M(B):FqAy2a?Fa?2a2?0 F(x):FAx?F?FBx?0 F(y):FAy?FBy?qa?0(2)对AC段分析
M(C):FAxa?FBxa?0 由①、②可以解得
FAx?0F Ay?0FBx?50kN(?) FBy?100kN(?).
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图5.12
q=20KN/m,① ② a=5m。求支座A、B的约束