理论力学 物体受力分析及受力图.pptVIP

引言 一 载荷 二 约束和约束力 二 约束和约束力 1 柔索约束 2 光滑面约束 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 例5 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 例6 三 受力分析及受力图 三 受力分析及受力图 小结 * 第三章 物体的受力分析及受力图 理论力学 第三章 物体受力分析及受力图 * 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 自由体：位移不受限制的物体叫自由体。 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荷载 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。 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——未知 作用点——接触处 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。 方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反 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 P N N P NA NB 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 二 约束和约束力 3 光滑圆柱铰链约束 铰 FN FN 约束力作用点在接触点，作用线通过轴心，方向大小均未知。 中间铰链 固定铰支座 二 约束和约束力 4 可动铰支座 约束力沿支撑面法线， 通过铰链中心 二 约束和约束力 5 固定端约束 二 约束和约束力 6 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。 二 约束和约束力 6 二力杆约束 二 约束和约束力 （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。 注意： 6 二力杆约束 二 约束和约束力 7 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。 8 轴承约束 止推轴承： 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。 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。 3、画约束力 1、取分离体（取所要研究物体为研究对象，画出其简图） 2、画主动力 O A B C O T B P A N 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； 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 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 * 第三章 物体的受力分析及受力图