(完整版)几何组成分析习题及答案

发布时间:2020-05-09 14:18:25   来源:文档文库   
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15.7试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 2j -6-r

=2×8-9-7=0

(2)几何组成分析。首先把三角形ACD和BCE分别看做刚片I和刚片Ⅱ,把基础看做刚片I,则三个刚片用不共线的三个铰A、B、C分别两两相联,组成一个大的刚片。在这个大的刚片上依次增加二元体12、DGF、CHG、EIH、IJ3。最后得知整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.8试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 3m - 2h -r

=3×6-2×7—4=0

(2)几何组成分析。刚片AF和AB由不共线的单铰A以及链杆DH相联,构成刚片I,同理可把BICEG部分看做刚片Ⅱ,把基础以及二元体12、34看作刚片I,则刚片I、Ⅱ、Ⅲ由不共线的三个铰F、B、G两两相联,构成几何不变体系,且无多余约束。

15.9试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为W- 3m - 2h -r=3×14 -2×19 -4一O

(2)几何组成分析。在刚片HD上依次增加二元体DCJ、CBI、BAH构成刚片I,同理可把DMG部分看做刚片Ⅱ,把基础看做刚片I,则刚片I、Ⅱ、Ⅲ由不共线的单铰D,虚铰N、O相联,构成几何不变体系,且无多余约束。

题15.10试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W-2j—b-r

=2×7—11-3一O

(2)几何组成分析。由于AFG部分由基础简支,所以可只分析AFG部分。可去掉二元体BAC只分析BFGC部分。把三角形BDF、CEG分别看做附片I和I,刚片I和I由三根平行的链杆相联,因而整个体系为瞬变。

题15.11试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 2j -6-r

=2×9-13—5一O

(2)几何组成分析。首先在基础上依次增加二元体12、AE3、AFE、ABF、FI4,成一个大的刚片I。其次,把CDHG部分看做刚片Ⅱ,刚片I、Ⅱ由三根共点的链

BC、IG、5相联,因而整个体系为瞬变。

题15.12试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W一2j -6-r

=2×7- 11-3一O

(2)几何组成分析。由于ABCDEF部分由基础简支,所以可只分析ABCDEF部分。

把三角形ABD看做刚片I,BCF看做刚片I,杆件GE看做刚片Ⅲ,则三个刚片由不共线的单铰B,虚铰Ol、02分别两两相联,构成几何不变体系,且无多余约束。

题15.13试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -6-r’

=2×6—8-4=0

(2)几何组成分析。把三角形CDF看做刚片I,杆件AB看做刚片Ⅱ,基础和二元体23看做刚片Ⅲ。刚片I和刚片Ⅱ由链杆BC、AD相联,相当于虚铰D;刚片I和刚片Ⅲ由链杆

CE、4相联,相当于虚铰Ol;刚片Ⅱ和Ⅲ由链杆EB、1相联,相当于一个虚铰,三个虚铰不共线,因此构成几何不变体系,且无多余约束。

题15.14试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 2j-b-r

=2×12 - 21-3—0

(2)几何组成分析。由于ABCGLKD部分由基础简支,所以可只分析

ABCGLKD部分。

在三角形ADE上依次增加二元体ABE、BFE、BCF、CGF、FHE组成刚片I。将三角形HJI看做刚片Ⅱ,杆件KL看做刚片Ⅲ。刚片I和刚片Ⅱ由单铰H相联;刚片Ⅱ和Ⅲ由链杆KI和JL相联,即在H点由虚铰相联;刚片I和刚片Ⅲ由链杆EK、 FL相联,即在无穷远处由虚铰相联显然,这三个铰共线,因而整个体系为瞬变。

B

题15.15试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h -r

=3×7-2×9-3=O

(2)几何组成分析。由于ACEFG部分由基础简支,所以可只分析ACEFG部分。在杆件ABC上增加二元体BGA构成刚片I,同理可把CDEF部分看做刚片Ⅱ,刚片I和刚片I由不共线的单铰C及链杆GF相联,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.16试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m一2h -r

=3×9—2×13 -3=-2

(2)几何组成分析。由于ADEFG部分由基础简支,所以可只分析ADEFG部分。把三角形AED看做刚片I,杆BE看做多余约束;把三角形AFG看做刚片I,杆CF看做多余约束。刚片I和刚片Ⅱ由不共线的铰A及链杆EF相联,因而整个体系为几何不变,且有两个多余约束。

题15.17试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -b-r

=2×9-15-3=0

(2)几何组成分析。由于ADIHGFEB部分由基础简支,所以可只分析

ADIHGFEB部分。

在三角形BEF上依次增加二元体BCE、CGF组成刚片I,同理可把CDIH部分看做刚片Ⅱ。刚片I和刚片I由不共线的铰C及链杆GH相联,构成一个更大的刚片,然后再增加二元体BAD。最后得知整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.18试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h -r

=3×6-2×8-3=-1

(2)几何组成分析。由于ABCDFE部分由基础简支,所以可只分析ABCDFE部分。

在杆件ABCD上依次增加二元体AEB、CFD构成几何不变体系,链杆EF可看做多余约束。因而整个体系为几何不变,且有一个多余约束。 .

题15.19试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -b-r

=2×6-8—4=O

(2)几何组成分析。把三角形BCE看做刚片I,杆件DF看做刚片Ⅱ,基础上增加二元体12看做刚片I。刚片Ⅱ和刚片Ⅲ由链杆AD、3相联,即由虚铰F相联;I刚片I和刚片I由链杆BD、EF相联,交点在无穷远处;刚片I和刚片I由链杆AB、4相联,即由虚铰C相联;显然三铰在一条直线上,因而整个体系为瞬变。

题15.20试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为W= 2j -b-r=2×8-13 -3=O

(2)几何组成分析。首先在三角形AEF上依次增加二元体ABF、BCF、CGF组成刚片I,而杆件BG可看做一个多余约束。其次,去掉二元体CDH、GH3。把基础上增加二元体12看做刚片Ⅱ,则刚片I和刚片1只用铰E相连,因而整个体系为几何可变,但在BCGF部分有一个多余约束。

题15- 21试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -6-r

=2×9-14-4=O

(2)几何组成分析。首先在体系上依次去掉二元体DAB、BCF、DBF不改变原体系的几何组成性质,所以下面只分析DEF以下部分即可。

把三角形EFI看做刚片I;把杆件DH看做刚片Ⅱ;把基础上增加二元体12看做刚片I。刚片I和刚片Ⅱ由虚铰F相联;刚片I和刚片Ⅲ由链杆GE及链杆4相连,交点在CI直线上;刚片I和刚片Ⅲ由平行链杆DG及链杆3相联,由于链杆DG、3和直线CI平行,且三直线将在无穷远处相交,所以三个虚铰在同一直线上,因而整个体系为瞬变。

题15.22试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m一2h一r

=3×10 -2×14=2

(2)几何组成分析。该体系没有和基础相联,只需要分析其内部几何性质。杆件AH和杆件HJ由不共线单铰H和链杆相联构成刚片I;同理可把DMJ部分看做刚片Ⅱ;再把折杆ABCD和二元体BFC看做刚片Ⅲ。刚片I、Ⅱ、I由三个不共线的单铰A、J、D两两相联,构成几何不变体系,链杆FJ可看做多余约束。因而整个体系内部为几何不变,且有一个多余约束。

题15.23试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h -r

=3×4—2×4-4=0

(2)几何组成分析。把曲杆ACF看做刚片I;曲杆BDE看做刚片Ⅱ,基础和二元体12、34看做刚片Ⅲ。刚片I、Ⅱ、Ⅲ由不共线的三铰A、B、G两两相联,因而‘整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.24试对图示体系进行几何组成分析。

解 体系的自由度为

W= 3m-2h-r

=3×4-2×3-5=1

体系缺少足够的约束,为几何可变体系。

题15.25试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h-r

=3×2-2×1-4=0

(2)几何组成分析。把ABD部分看做刚片I,BCE部分看做刚片Ⅱ,基础看做刚片I。刚片I、Ⅱ由单铰B相联,刚片Ⅱ和Ⅲ由链杆3、4相联(即在两杆轴线的点处用一虚铰相联),刚片I和刚片Ⅲ由链杆1、2相联(即在两杆轴线的交点处用一虚铰相联),显然,这三个铰不在一条直线上,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.26试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h-r

=3×9-2×10 -7=O

(

2)几何组成分析。首先在体系上依次去掉二元体EAB、CDH、IEF、GHL、112、6L7,不改变原体系的几何组成性质,所以下面只分析JBCK和基础部分即可。把折杆JBCK看做刚片I;把基础看做刚片Ⅱ。刚片I和刚片Ⅱ由不共点的三根链杆3、4、5相联,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.27试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j - b-r

=2×9-14 -4=O

(2)几何组成分析。首先在三角形GHE上依次增加二元体GKH、KLH,把EGKLH部分看做刚片I,同理把LMJFI部分看做刚片Ⅱ,把基础看做刚片Ⅲ,则三个刚片用不共线的三个铰G、L、J分别两两相联,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.28试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -b-r

=2×13-20-6=0.

(2)几何组成分析。首先在体系上依次去掉二元体JAB、BCD、DEM、FBG、KFG、KGH、HDI、LHI不改变原体系的几何组成性质,所以下面只分析余下部分即可。

杆件JK由三个不共点的链杆1、2、3与基础相连,组成刚片I;杆件LM由三个不共点的链杆4、5和KL与刚片I相联,组成更大的刚片,但链杆6为一多余约束。

杆件IL与更大的刚片只由一个单铰相连,缺少足够的约束,因而整个体系为几何可变。

题15.29试对图示体系进行几何组成分析。解计算自由度。体系的自由度为

W- 2j -6-r

=2×5-6-3=1

体系缺少足够的约束,为几何可变体系。

题15.30试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 3m - 2h -rXXEX 3X0

=3×3-2×2-5=O

(2)几何组成分析。把折杆ACD看做刚片I,折杆CE看做刚片I,基础看做刚片Ⅲ。刚片I、Ⅱ由单铰C相联,刚片Ⅱ和Ⅲ由链杆4、5相联(即用铰E相联),

刚片I和刚片Ⅲ由链杆2、3相联(即用铰D相联),显然,这三个铰不在一条直线上,刚片I、Ⅱ、Ⅲ构成一个大的刚片。刚片BA由不共线的铰A和链杆1与上述大的刚片相联,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.31试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 3m - 2h -r

=3×3-2×3-6一一3

’ (2)几何组成分析。由于支座A为固定端支座,可把折杆ABCE和基础作为刚片I(铰E为多余约束),把折杆BD看做刚片Ⅱ,两个刚片由不共线的铰 ASB和链杆CD相联。链杆DF为多余约束。因而整个体系为几何不变,有三个多余约束。

题15.32试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为W= 3m - 2h -厂3×4—2×4-4=0

(2)几何组成分析。首先在基础上依次增加二元体HDE、DCG、CBF构成刚片I,再把折杆AC看做刚片Ⅱ,折杆AB看做刚片Ⅲ。刚片I和Ⅱ由铰c相联,刚和 由铰A相联,刚片I和刚片Ⅲ由铰B相联,显然,这三个铰不在一条直线上, 因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15- 33,试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W- 2j -b-r

=2×10 -18-4=-2

(2)几何组成分析。首先在三角形EJI上依次增加二元体EDI、DCI、CHI、CBH、CGH、BAG、BFG,组成刚片I(链杆AF为多余约束),把基础看做刚片Ⅱ,则两个刚片用三根不共点的链杆1、3、4相联(链杆2为多余约束)。因而整个体系为几何不变,有两个多余约束。

题15.34试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自、由度为

W- 3m - 2h-r

=3×8-2×11-3=-1

(2)几何组成分析。由于ABEJGFC部分由基础简支,所以可只分析

ABEJGFC部分。

把ABD部分看做刚片I,FDG部分看做刚片Ⅱ,刚片I和Ⅱ由不共线的铰D及链杆AF相联,构成一个大的刚片。把折杆AC看做刚片Ⅲ,再把折杆CF看做刚片1V,则刚片Ⅲ、Ⅳ和刚片I、Ⅱ组成的大刚片由三个不在一条直线上的铰A、C、F相联,构成几何不变体系。同理折杆BE、EG和刚片I、Ⅱ、Ⅲ、1V组成的几何不变部分构成几何不变体系(链杆BG可看做多余约束)。最后得知整个体系为几何不变,且有一个多余约束。

题15.35试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。体系的自由度为W=2j -b-r=2×18 - 33 -3=0

(2)几何组成分析。由于ACELRPOMF部分由基础简支,所以可只分析ACELRPOMF部分。

首先在三角形KLR上依次增加二元体LEK、KQR、KJQ、EDJ、JPQ、JIP、DCI,,把CELRPI部分看做刚片I,再在三角形FGM上依次增加二元体FAG、MNG、NHG、ABH、HON、HIO,把BAFMOIH部分看做刚片Ⅱ,刚片I和Ⅱ由不共线的铰I及链杆BC相联,因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

题15.36试对图示体系进行几何组成分析。

解 (1)计算自由度。

体系的自由度为W= 3m - 2h -r=3×7-2×8-7=-2

(2)几何组成分析。首先把三角形ACD和BCE分别看做刚片I和刚片Ⅱ,把基础看做刚片Ⅲ,则三个刚片用不共线的三个铰A、B、C两两相联,构成一个大的刚片。在这个大刚片上依次增加二元体12、FHC(链杆DG可看做多余约束)、HJ3(链杆EI可看做多余约束)。最后得知整个体系为几何不变,有两个多余约束。

题15.37试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j-b-r

=2×6-9=3

(2)几何组成分析。该体系没有和基础相联,只需要分析其内部几何组成性质。

首先把三角形AEC和BFD分别看做刚片I和刚片Ⅱ,刚片I和刚片Ⅱ由不共点的三根链杆AB、EF、CD相联,因而整个体系为内部几何不变,且无多余约束。

题15.38试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W=2j -b -r

=2×6-9=3

(2)几何组成分析。该体系没有和基础相连,只需要分析其内部几何组成性质。

首先把杆件AB看做刚片I,把杆件CD看做刚片Ⅱ,把杆件EF看做刚片Ⅲ,刚片I和刚片Ⅱ由链杆AC、BD相联(相当于在两杆轴线的交点上用一虚铰相联),刚片Ⅱ和刚片Ⅲ由链杆CE、FD相联(相当于在两杆轴线的交点上用一虚铰相联),刚片I和刚片Ⅲ由链杆AF、EB相联(相当于在两杆轴线的交点上用一虚铰相联),且三个虚铰在一条直线上。因而整个体系为瞬变体系。

题15.39试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j -6-r

=2×8-15 -3=-2

(2)几何组成分析。由于ABFHGC部分由基础简支,所以可只分析

ABFHGC部分。

在三角形ACD上依次增加二元体ABD、AED、BFE(链杆BE可看做多余约束)、FHD、EGC(链杆GH可看做多余约束),构成几何不变体系。最后得知整个体系为几何不变,有两个多余约束。

题15.40试对图示体系进行几何组成分析。解 (1)计算自由度。体系的自由度为

W= 2j-6-r

=2×8-12-4=O

(2)几何组成分析。在三角形ADE上增加二元体ABE构成刚片I,同理可

把BCGF部分看做刚片Ⅱ,再把基础上增加二元体23看做刚片Ⅲ。刚片I和刚片II由单铰B相联,刚片Ⅱ和刚片Ⅲ由链杆HF、4相联(相当于在两杆轴线的交点上用一虚铰相联),刚片I和刚片Ⅲ由链杆HE、1相联(相当于在两杆轴线的交点上用一虚铰相联),且三铰不在一条直线上。因而整个体系为几何不变,且无多余约束。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/a6534ceb2a4ac850ad02de80d4d8d15abe23008f.html

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