- •Невенчанная т.О., Хохлова о.А., Пономарева е.В., Хохлов а.В.
- •Курс теоретической механики. Статика
- •Учебное пособие
- •Москва – 2012
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Основные понятия и аксиомы статики
- •Основные понятия статики
- •Аксиомы статики
- •1.3. Виды связей и их реакции
- •Виды связей и их реакции
- •Реакции опор (изображение и направление)
- •1.5. Система сходящихся сил
- •1.5.1. Геометрический способ сложения сходящихся сил
- •1.5.2. Разложение сил
- •1.5.3. Проекция силы на ось и на плоскость
- •1.5.4. Задания для самостоятельной работы по теме «Проекция силы на координатную ось»
- •1.5.5. Аналитический способ задания и сложения сил
- •1.5.6. Условия равновесия плоской системы сходящихся сил
- •1.5.7. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия системы сходящихся сил
- •2.2. Сложение двух параллельных сил, направленных в противоположные стороны
- •2.3. Момент силы
- •2.3.1. Момент силы относительно центра
- •2.3.2. Пара сил. Момент пары
- •2.3.3. Теорема об алгебраической сумме момента сил пары относительно любой точки, лежащей в плоскости действия пары
- •2.3.4. Теорема об эквивалентности пар
- •2.3.5. Сложение пар, расположенных в одной плоскости
- •2.3.6. Теорема о моменте равнодействующей плоской системы сходящихся сил (теорема Вариньона)
- •2.3.7. Задания для самостоятельной работы по теме «Момент силы относительно центра»
- •2.4. Теорема о параллельном переносе силы (метод Пуансо)
- •2.5. Приведение произвольной плоской системы сил к данному центру
- •2.6. Приведение плоской системы сил к простейшему виду
- •Частные случаи приведения плоской системы сил к простейшему виду
- •2.7. Формы уравнений равновесия произвольной плоской системы сил
- •Формы уравнений равновесия произвольной системы сил
- •Окончание табл. 2.2
- •Равновесие плоской системы параллельных сил. В том случае, когда все силы параллельны друг другу, одну из координатных осей следует направить параллельно силам.
- •Условия равновесия плоской системы параллельных сил
- •2.8. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия произвольной плоской системы сил, приложенной к твердому телу
- •2.9. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела»
- •2.10. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела»
- •Определение реакции опор твердого тела
- •2.11. Задания для самостоятельной работы по теме «Равновесие твердого тела» Пример 1
- •Составим уравнение моментов относительно точки a:
- •Пример 2
- •Составим уравнение моментов относительно точки a:
- •Самостоятельно решите следующие тестовые задания:
- •3. Равновесие плоской системы тел
- •3.1.Общие сведения о системе тел
- •Порядок решения задач
- •3.3. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела (система двух тел)»
- •3.4. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела (система двух тел)»
- •Определение реакций опор твердого тела (система 2 тел)
- •3.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Равновесие составной конструкции»
- •4. Расчет плоской фермы
- •4.1. Общие сведения о фермах
- •4.2. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия плоской фермы
- •4.3. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы»
- •4.3.1. Расчет плоской фермы методом вырезания узлов
- •4.3.2. Проверка результатов расчета фермы методом сечений
- •4.3.3. Построение диаграммы Максвелла-Кремоны
- •4.6. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы»
- •Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы
- •4.7. Задания для самостоятельной работы по теме «Определение усилий в стержнях фермы»
- •5. Пространственная система сил
- •5.1. Момент силы относительно оси
- •5.2. Теорема Вариньона для моментов силы относительно оси. Аналитические формулы для моментов силы относительно координатных осей
- •5.3. Задания для самостоятельной работы по теме «Момент силы относительно оси»
- •5.4. Приведение произвольной пространственной системы сил к данному центру
- •5.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Приведение системы сил к заданному центру»
- •5.5.1. Проекция на оси координат главного вектора
- •5.5.2. Проекция на оси координат главного момента
- •5.6. Приведение пространственной системы сил к простейшему виду
- •5.7. Равновесие произвольной пространственной системы сил
- •5.9. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор пространственной конструкции»
- •Решение.
- •5.11. Задания для самостоятельной работы по теме «Условия равновесия частично закрепленного тела»
- •5.12. Задания для самостоятельной работы по теме «Произвольная пространственная система сил»
- •6. Центр тяжести тел
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Центр тяжести твердого тела
- •6.3. Способы определения координат центров тяжести тел
- •6.4. Центры тяжести
- •Координаты центра тяжести некоторых однородных тел
- •6.5. Методические указания к решению задач по определению положения центров тяжести однородных тел
- •6.6. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Центр тяжести»
- •7. Трение скольжения
- •7.1. Законы трения скольжения
- •7.2. Реакция шероховатой поверхности. Угол трения. Конус трения
- •7.3. Методические указания по исследованию условий равновесия тел при наличии трения
- •7.4. Равновесие твердого тела при наличии трения качения
- •7.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Трение»
- •Заключение
- •Библиографический список
Виды связей и их реакции
№ |
Наименование связи |
Условное обозначение |
1 |
Гладкая поверхность (опора) – поверхность (опора), трением о которую данного тела можно пренебречь.
При
свободном опирании реакция
|
|
2 |
Нить (гибкая, нерастяжимая). Связь, осуществлённая в виде нерастяжимой нити, не позволяет телу удаляться от точки подвеса. Поэтому реакция нити направлена вдоль нити к точке её подвеса. |
|
3 |
Невесомый стержень – стержень, весом которого по сравнению с воспринимаемой нагрузкой можно пренебречь. Реакция невесомого шарнирно прикрепленного прямолинейного стержня направлена вдоль оси стержня. |
|
4 |
Подвижный шарнир, шарнирно-подвижная опора. Реакция направлена по нормали к опорной поверхности.
|
|
Продолжение табл 1.1
№ |
Наименование связи |
Условное обозначение |
5 |
Цилиндрический шарнир (подшипник, шарнирно-неподвижная опора). При осуществлении связи в виде цилиндрического шарнира одно тело может поворачиваться относительно другого вокруг общей оси, называемой осью шарнира. Реакция
Модуль и направление полной реакции определяют две составляющие реакции в этой плоскости.
|
|
6 |
Сферический (шаровый) шарнир, подпятник. Тела, соединённые с помощью сферического шарнира, могут как угодно поворачиваться относительно центра шарнира. Реакция сферического шарнира может иметь любое направление в пространстве. Реакция
сферического шарнира и подпятника
(подшипника с упором) может иметь любое
направление в пространстве. Три
составляющие
|
|
Окончание табл 1.1
№ |
Наименование связи |
Условное обозначение |
7 |
Жесткая
заделка. В
плоскости жесткой заделки будут две
составляющие реакции
,
и момент пары сил
Жесткая заделка в пространстве отнимает у тела 1 все шесть степеней свободы – три перемещения вдоль осей координат и три поворота относительно этих осей.
В
пространственной жесткой заделке
будут три составляющие
,
,
и три
момента
пар
сил
|
|
8 |
Ползун
1
на стержне 2.
Рекция
|
|
9 |
Ползун 1 в направляющих. Рекция направлена перпендикулярно направляющим, момент пары сил препятствует повороту ползуна 1 относительно точки А. |
|
1.4. Задания для самостоятельной работы по теме «Связи»
Виды связей
|
|
|
|
Варианты ответов: |
1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
||||
а) |
б) |
в) |
г) |
|
Рис. 1.6. |
||||
Шарнирно-подвижная опора (рис. 1.6) изображена на… |
||||
Виды и реакции связей
|
|
|
|
Варианты ответов: |
1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
||||
а) |
б) |
в) |
г) |
|
Рис. 1.7 |
||||
Скользящая заделка (рис. 1.7) изображена на… |
||||
Направления реакций связей
а)
|
|
|
|
Варианты ответов: |
1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
||||
а) |
б) |
в) |
г) |
|
Рис. 1.8 |
||||
Неправильно изображена реакция опоры (рис. 1.8) на… |
||||
б)
|
|
Варианты ответов: |
1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
||
а) |
б) |
|
|
|
|
в) |
г) |
|
Рис. 1.9 |
||
Правильно изображена реакция опоры (рис. 1.9) на… |
||
