虚位移原理具有双侧、定常、理想约束的质点系,在给定位置平衡的充要条件是:所有主动力在质点系任何虚位移中的元功之和等于零n8w=Z(Fx, 8x, +F, 8y, +F, 8z,)=08w=EF.8r=0i-1i=1虚位移:质点系在给定瞬时为约束所容许的任何微小的位移解题步骤:解析法:几何法:。1确定自由度数,选广义坐标。1确定自由度数,选广义坐标。2设定直角坐标。2给虚位移,画虚位移图。3 列写方程。3列写方程。4找虚位移之间关系,解方程。4取相关点位置坐标,变分,解方程
虚位移:质点系在给定瞬时为约束所容许的任何微小的位移 虚位移原理 具有双侧、定常、理想约束的质点系,在给定位置平衡的充要 条件是:所有主动力在质点系任何虚位移中的元功之和等于零。 δ δ 0 1 = = = i i n i w F r δ ( δ δ δ ) 0 1 = + + = = xi i yi i z i i n i w F x F y F z 几何法: 1 确定自由度数,选广义坐标。 2 给虚位移,画虚位移图。 3 列写方程。 4 找虚位移之间关系,解方程。 解题步骤: 解析法: 1 确定自由度数,选广义坐标。 2 设定直角坐标。 3 列写方程。 4 取相关点位置坐标,变分,解方程
15kND例4:图示架,各杆10kNE长度均为l。试求:FDEFBc内力。C4B
例4: 图示桁架,各杆 长度均为 l 。试求: FDE, FBC内力 。 10 kN 15 k N A C D E B
15kNorp解:几何法:先求FDEDErEK10KNFEDDE对具有转动中心的刚体SPcSPA可用力对转动中心的矩cAB所做的虚功来代替MEorB3310.+15=8180S0=0100180DEFT2222PA=SPcrB =18PA=18PC/3V33(10+FIFED)OPA=01+15+DE2222FFDE = -13.66kN
解: δ 0 23 δ 23 δ 2 δ 15 23 10 A + C + FD E l A + l C FE D = l l A C δ = δ FDE = −13.66kN 几何法: 先求 FDE , ) δ 0 23 23 2 15 23 (10 + + FD E l + lFE D A = l l δ rB = l δ A = l δ C A C 10kN 15kN A C D E B rB rD rE FED FDE 对具有转动中心的刚体, 可用力对转动中心的矩 所做的虚功来代替
再求FBC15kNED10kNOPECorESPAorcAABBCCorBC310.1801 +15=18A-FcBIC8PEc =022AE = 2lcos30°= V3lCIc0s30°=EC=1IC121EICI =V3V321r=/318pHB = 8.99kNSPEC38PA=PECCB/3
δ δ 0 23 δ 15 23 10 l A + l A − FCB IC E C = CI cos30 = EC = l AE = 2l cos30 = 3l 32l CI = 2 3 IC l EI = = E A EC l r l δ 3 δ = 3 δ = A EC 3 δ = δ FCB = 8 .99kN 再求 FBC rE A I EC 10kN 15kN A C D E B rB r C FBC FCB
例5:拱架结构,F=2kN,F,=1kN,试求:支架D、C处约束力。LGEHFa2aA2a2aBCD人DDxD
例5:拱架结构,F1=2kN,F2=1kN,试求:支架D、C处约束力。 a B C D E F G H A 2a 2a 2a F2 F1 D D FDx D D FDy