建筑力学 第三章3.ppt
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第三章 平面力系 第Ⅲ部分 摩擦 * * 1 §4–1 引言 §4–2 滑动摩擦 §4–3 考虑摩擦时的平衡问题 §4–4 滚动摩擦 习题课 第三章 第Ⅲ部分 摩擦 1 前几章我们把接触表面都看成是绝对光滑的,忽略了物体之间的摩擦,事实上完全光滑的表面是不存在的,一般情况下都存在有摩擦。 [例] §3-1 引言 平衡必计摩擦 ? 第三章 第Ⅲ部分 摩擦 1 一、为什么研究摩擦? 二、怎样研究摩擦,掌握规律 利用其利,克服其害。 三、按接触面的运动情况看: 摩擦分为 滑动摩擦 滚动摩擦 1 1、定义:相接触物体,产生相对滑动趋势时,其接触面 产生阻止物体运动的力叫静滑动摩擦力。 ( 就是接触面对物体作用的切向约束反力) 2、状态: ①静止: ②临界:(将滑未滑) ③滑动: §3-2 滑动摩擦 一、静滑动摩擦力 所以增大摩擦力的途径为:①加大正压力N, ②加大摩擦系数f (f — 静滑动摩擦系数) (f —动摩擦系数) 1 二、动滑动摩擦力:(与静滑动摩擦力不同的是产生了滑动) 大小: (无平衡范围) 动摩擦力特征:方向:与物体运动方向相反 定律: (f 只与材料和表面情况有 关,与接触面积大小无关。) 3、 特征: 大小: (平衡范围)满足 静摩擦力特征:方向:与物体相对滑动趋势方向相反 定律: ( f 只与材料和表面情况有 关,与接触面积大小无关。) 1 三、摩擦角: ①定义:当摩擦力达到最大值 时其全反力 与法线的夹角 叫做摩擦角。 ②计算: 1 四、自锁 ①定义:当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦 力 与正 压力(即全反力),自己把自己卡 紧,不会松开 (无论外力多大),这种现象称为自锁。 当 时,永远平衡(即自锁) ②自锁条件: 1 摩擦系数的测定:OA绕O 轴转动使物块刚开始下滑时测出a角,tg a=f , (该两种材料间静摩 擦系数) ③自锁应用举例 1 §3-3 考虑滑动摩擦时的平衡问题 考虑摩擦时的平衡问题,一般是对临界状态求解,这时可列出 的补充方程。其它解法与平面任意力系相同。只是平衡常是一个范围 (从例子说明)。 [例1] 已知:a =30o,G =100N,f =0.2 求:①物体静止时, 水平力Q的平衡范围。②当水平力Q = 60N时,物体能否平衡? 1 解:①先求使物体不致于上滑的 图(1) 1 同理: 再求使物体不致下滑的 图(2) 解得: 平衡范围应是 1 [例2] 梯子长AB=l,重为P,若梯子与墙和地面的静摩 擦系数f =0.5, 求a 多大时,梯子能处于平衡? 解:考虑到梯子在临界平衡状 态有下滑趋势,做 受力图。 1 注意,由于a不可能大于 , 所以梯子平衡倾角a 应满足 1 由实践可知,使滚子滚动比使它滑动省力,下图的受力分析看出一个问题,即此物体平衡,但没有完全满足平衡方程。 Q与F形成主动力偶使前滚 §3-4 滚动摩擦 出现这种现象的原因是,实际接触面并不是刚体,它们在力的作用下都会发生一些变形,如图: 1 此力系向A点简化 ①滚阻力偶M随主动力偶(Q , F)的增大而增大; ② 有个平衡范围; 滚动 摩擦 ③
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