课件理论力学1.ppt

讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？ 如图 （g） （h） （i） 例3 屋架受均布风力q （N/m），屋架重为 ，画出屋架的受力图。 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 例4 水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图。图(a) 解： 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b) 取 梁，其受力图如图 (c) 若这样画，梁 的受力图又如何改动? 杆的受力图能否画为图（d）所示？ 例5 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。图(a) 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 提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？ 例6 画出固定斜面上小车的受力图 例7 画出固定斜面上箱子的受力图 暂时都算正确！ 在今后的学习过程中逐渐精确化！ §1-3 约束和约束反作用力 1 自由体 ：位移不受限制的物体 2 非自由体(被约束体)：如果物体的位移受到了预先给定条件的限制，使其沿某些方向的运动成为不可能 一. 基本概念 3 约束:限制物体自由运动的条件 被约束物体 被约束物体 约束 约束 4 约束反力:约束对被约束体的作用力 5 主动力 能主动引起物体运动或使物体有运动趋势的力 方向: 与约束所能阻碍的物体的运动方向相反 作用点: 物体与约束这个物体的物体的接触点 大小: 未知 取决于主动力的作用情况和约束的形成（平衡条件） 三要素: 二. 工程上常见的几种约束 拉力 1 柔索约束 作用在接触点上， 沿着柔索方向， 背离被约束物体 柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。 2 光滑面约束 压力 作用在接触点上， 方向沿着接触面在该点的公法线， 指向被约束物体内部 具有光滑接触面（线、点）的约束 尖角问题 3 光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等） （1）径向轴承（向心轴承） 约束特点： 轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束。 约束力： 当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束——法向约束力。 约束力作用在接触处，沿径向指向轴心。 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变。 可用二个通过轴心的正交分力 表示。 (2)光滑圆柱铰链 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀。 中间铰链 约束力： 光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示。 其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出。 （3) 固定铰链支座 约束特点： 由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成。 约束力：与圆柱铰链相同 （3) 固定铰链支座 以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑铰链。 （1）径向轴承（向心轴承） (2)光滑圆柱铰链 4、其它类型约束 （1）、滚动支座 约束特点： 在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成。 约束力： 构件受到⊥光滑面的约束力。 (2) 、球铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。 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。 （3）、止推轴承 约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制。 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三个正交分力 。 （1）光滑面约束——法向约束力 （2）柔索约束——张力 （3）光滑铰链—— 球铰链——空间三正交分力 止推轴承——空间三正交分力 （4）滚动支座—— ⊥光滑面 5 双铰链刚杆连接（连杆约束） 两端具有铰链连接； 本身不计重量； 中间不受力； 约束反力必沿着两铰链中心的连线！ 约束和约束反力 6. 固定端约束 约束与被约束物体彼此固结为一体的约束，被约束的物体既不能移动，也不能转动。 约束反力在整个接触面 §1-4 受力分析和受力图 静力分析基本步骤 受力分析 利用平衡条件求解 取分离体： 确定研究对象 画受力图 静力分析 一 取分离体 二 画受力图 注意事项 ： 1 先画主动力，再画被动力：约束反力的方向能预先确定的，在受力图上应正确画出，如果指向不能预先确定，可以假设，但作用线的方位不能画错，若力的指向和