第三章物体受力分析及受力图.pptVIP

第三章物体受力分析及受力图 江文强 2012-3-1 引言 一 、载荷 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 二、约束和约束力 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 例1 三、受力分析及受力图 例2 三、受力分析及受力图 例4 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 三、受力分析及受力图 练习 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 受力分析问题总结 约束：对非自由体的位移起限制作用的物体。 约束力：约束对非自由体的作用力。 力 约束力 主动力 物体 非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。 工程中将主动力称为载荷 本章介绍工程中的常见载荷、约束和约束力的分析及物体的受力分析和受力图。 自由体：位移不受限制的物体叫自由体。 恒载 载荷作用的久暂 活载 集中载荷 载荷作用的范围 分布载荷 静力载荷 载荷作用的性质 动力载荷 固定载荷 载荷位置的变化 移动载荷 约束力 大小 作用点 方向 ——接触处 ——与该约束所能阻碍的位移方向相反 ——未知 由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束。 1）方向： 沿柔索背离物体 2）恒为拉力，单面约束 1、柔索约束 1）方向： 沿公法线方向指向被约束物体 2）恒为压力，单面约束 2、光滑面约束 公法线 切线 3、光滑圆柱铰链约束 中间铰链 固定铰支座 可动铰支座 画互相作用力时要协调 中间铰链 固定铰支座 可动铰支座 约束力沿支撑面法线 4 、固定端约束 5、 二力杆约束 二力平衡条件：刚体在二力作用下平衡的充要条件是二力等值、反向、共线。 （最简单的平衡力系） 二力构件（二力杆）：在两个力作用下处于平衡的构件。 约束力沿两个力作用点连线方向，指向或被离被约束物体。 （1）二力构件与构件的形状无关； （2）仅在两点受力而平衡的构件，也是二力构件。 6、 球铰约束 约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确定的空间力。可用三个正交分力表示。 7 、轴承约束 2）止推轴承 1）向心轴承 受力分析步骤： 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 3、画约束力 1、取分离体 2、画主动力 取所要研究物体为研究对象，画出其简图 作用在物体上的力有：主动力，如重力，风力，气体压力等。被动力， 即约束反力。 O A B C O A C B A B C A C B 例3 A B C 注意:(1)光滑面约束力一定要沿公法线方向； (2)活动铰支座约束力一定要沿支承面法线方向； （5）画整体受力时，内力不画出。 （4）相互作用力的符号方向要协调； 注意：（3）应用二力平衡条件确定二力杆； 例5 由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管道。A，B，C处都是铰链连接。不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。试分别画出管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力图。 A C B D O P 解: (1) 取管道O为研究对象 O P FD (2) 取斜杆BC为研究对象 C B FC FB 二力杆 A C B D O P A B D FD FB FAy (3) 取水平杆AB为研究对象 FAx C B FC FB A C B D O P O P FD (4)取整体为研究对象： FAy FAX FC C B FC FB A C B D O P D A C B O P A B D FD FB FAy FAX 例6 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图。 解：绳子受力图如图（b）所示 梯子左边部分受力图如图（c）所示 梯子右边部分受力图如图（d）所示 整体受力图如图（e）所示 画杆BC、杆AD及整体的受力图。 2、去之以物，代之以力； 1、对象不明确，画受力图时仍然带着约束； 1、明确对象，先入为主； 如何画受力图才是正确的？ 3、莫要主观，宁信其有； 存在的问题： 2、主观臆断，按照主动力方向错误推想约束力的方向； 4、不多画、不漏画、不错画，善于判断二力构件，善于运用三力平衡汇交定理。 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 画杆BC、杆AD及整体的受力图。 力F作用于销B上，画杆AB、杆BC、销B