昆明理工大学 工程力学 第一章 绪论及受力分析.ppt

二 计算机硬盘驱动器 作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。 §1—3．约束和约束反力 一、约束 自由体：在空间的运动位移不受任何限制的物体。例：气球、飞机、子弹等。 非自由体：在空间的运动位移受到限制的物体。例：矿车、电机转子、吊车钢索上悬挂的重物等。 约束：阻碍非自由体运动的限制条件 （几何约束、运动约束） 约束力:约束阻碍着物体的运动时，约束对物体的作用力称为约束力，简称反力。 约束反力的特点： 它是阻碍物体运动的力，它的作用点必然在约束和被约束物体的相互接触点，其方向总是与约束所阻碍的运动方向相反，大小是未知的。 §1—4．物体的受力分析和受力图 解除约束原理：当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束力，则物体的平衡不受影响。 受力分析： 　１.取分离体：把需要研究的物体(称为受力物体)从周围的物体(称为施力物体)中分离出来，单独画出它的简图，这个步骤叫做取研究对象或取分离体。 　２.画受力图：把施力物体对研究对象的作用力(包括主动力和约束反力)全部画出来。这种表示物体受力的简明图形，称为受力图。 例 例 例 例（折梯） 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。 屋架如图所示。A处为固定铰链支座，B处为活动支座搁在光滑的水平面上。已知屋架自重G，在屋架的AC边上承受了垂直于它的均匀分布的风力，单位长度上承受的力为q。试画出屋架的受力图。 如图所示，水平梁AB用斜杠支撑，A ，C ，D三处均为光滑铰链连接。匀质梁重G1 ，其上放一重为G2 的电动机。如不计杆CD的自重，试分别画出杆CD和梁AB（包括电机）的受力图。 如图所示，梯子的两部分AB和AC在A点铰接，又在D ，E两点用水平绳连接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不计，但在AB的中点处作用一铅直载荷F。试分别画出梯子的AB，AC部分以及整个系统的受力图。 如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物的重量为G，各杆和滑轮的自重不计。（1）试分别画出各杆，各滑轮，销钉B以及整个系统的受力图；（2）画出销钉B与滑轮Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物作为一个系统时的受力图。 本章小结 静力学研究的问题 静力学的基本概念 静力学公理及推论 约束和约束反力 物体的受力分析及受力图 解： 1.物块 B 的受力图。 例 题 B D G2 FD ? 物体的受力分析 ? 例题 ? C G B H E G1 A F D G2 A E F G1 FF FE 2. 球 A 的受力图。 例 题 ? 物体的受力分析 ? 例题 ? C G B H E G1 A F D G2 3.滑轮 C 的受力图。 例 题 ? 例题 C ? 物体的受力分析 FC FH FG I G H ? C G B H E G1 A F D G2 ? 例题 例 题 等腰三角形构架ABC 的顶点 A，B，C 都用铰链连接，底边AC固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图所示。不计各杆自重，试画出杆AB 和BC 的受力图。 ? 物体的受力分析 B E C A B F D ? 例题 例 题 解： 1. 杆 BC 的受力图。 FB FC B C ? 物体的受力分析 B E C A B F D ? 例题 2. 杆 AB 的受力图。 表示法一 表示法二 B D A F FAx FAy FB B D A H F FA FB 解： 例 题 ? 物体的受力分析 B E C A B F D A B F 例 题 ? 例题 ? 物体的受力分析 碾子的受力图为: A B F G FNA FNB 解： 例 题 ? 例题 ? 物体的受力分析 A B F A B C G q 例 题 ? 例题 ? 物体的受力分析 屋架的受力图为： A B C 解： 例 题 ? 例题 ? 物体的受力分析 G FAy FAx FB q A B C G q A B D C G1 G2 例 题 ? 例题 ? 物体的受力分析 1. 斜杆 CD 的受力图。 C D FD FC 解： 例 题 ? 例题 ? 物