工程力学第三章-受力分析(课堂PPT).ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,*,1,约束的基本类型和约束反力的特点,1.,柔性约束,2.,光滑面约束,3.,光滑铰链约束,圆柱形销钉连接,固定铰支座,活动（可动）铰支座（辊轴支座）,内容回顾,1,2,教学内容：,物体的受力分析、受力图,教学目标,：,熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法。,本次课主要内容,1,3,一、受力分析,无论是研究物体的平衡还是研究物体的运动规律，都需要分析物体的受力情况。,1.,分离体（研究对象）,2.,受力分析,3.,受力图,作用在物体上的力有：主动力,被动力,(,约束反力,),。,1-4,物体的受力分析和受力图,1,4,取研究对象；,取分离体；,画上主动力；,找接触点或连接点；,画出约束反力。,二、受力分析的步骤,1,5,A,C,B,60,0,P,解：,P,N,1,N,2,A,B,Y,A,X,A,S,BC,N,2,画约束反力时，一定要按照约束的固有性质画图，切不可主观臆断！,例,1,画出图中的球和杆,AB,的受力分析图,1,6,例,2,画出图中球,O,与杆,AB,的受力分析图,1,7,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。,B,C,A,B,F,D,例,3,1,8,解：,1,.,杆,BC,的受力图。,B,C,A,B,F,D,F,B,F,C,B,C,1,9,2.,杆,AB,的受力图。,正交分解,B,D,A,F,F,Ax,F,Ay,F,B,三力平衡汇交,B,D,A,H,F,F,A,F,B,B,C,A,B,F,D,第一种画法,第二种画法,1,10,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。,F,A,B,C,D,E,H,例,4,1,11,1.,梯子,AB,部分的受力图。,解：,A,B,H,D,F,Ay,F,F,Ax,F,B,F,A,B,C,D,E,H,2.,梯子,AC,部分的受力图。,A,C,E,F,C,1,12,3.,梯子整体的受力图。,A,B,C,D,E,H,F,F,B,F,C,F,A,B,C,D,E,H,1,13,例,5,画出下列各构件的受力图,Q,A,O,B,C,D,E,1,14,Q,A,O,B,C,D,E,N,cx,N,cy,N,Bx,N,By,N,cx,N,cy,1,15,例,6,画出下列各构件的受力图,1,16,尖点问题,应去掉约束,应去掉约束,1,17,例,7,画出下列各构件的受力图,1,18,三、画受力图应注意的问题除主动力外，只要物体相互接触，就一定存在有机械作用。要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。,2,、不要多画力,要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。,1,、不要漏画力,1,19,约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。,3,、不要画错力的方向,4,、受力图上不能再带约束。,即受力图一定要画在分离体上。,1,20,一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。,对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。,5,、受力图上只画外力，不画内力。,6,、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相,互协调，不能相互矛盾。,7,、正确判断二力构件,1,21,如图所示的三铰拱桥，由左右两拱桥铰接而成。设各拱桥的自重不计，在拱上作用有载荷,F,，试分别画出左拱和右拱的受力图,。,P,C,A,B,F,物体的,受力分析,1,22,1,.,右拱,BC,的受力图,。,C,B,P,C,A,B,解：,F,F,C,F,B,1,23,2,.,左拱,AC,的受力图。,A,C,A,C,表示法一,表示法二,F,A,F,D,F,F,F,Ax,F,Ay,1,24,如图所示，重物重,G,=,20 kN,用钢丝绳挂在支架的滑轮,B,上，钢丝绳的另一端绕在铰车,D,上。杆,AB,与,BC,铰接，并以铰链,A,，,C,与墙连接。如两杆与滑轮的自重不计并忽略摩擦和滑轮的大小，试画出杆,AB,和,BC,以及,滑轮,B,的受力图。,例 题,2,A,B,D,C,G,1,25,1.,杆,AB,的受力图。,A,B,F,AB,F,CB,B,C,解：,2.,杆,BC,的受力图。,A,B,D,C,G,1,26,B,F,BC,F,BAF,2,F,1,D,3,.,滑轮,B,(,不带销钉）的受力图。,4,.,滑轮,B,(,带销,钉）的受力图。,F,Bx,F,2,F,1,F,By,A,B,D,C,G,1,27,用力,F,拉动碾子以轧平路面,重为,P,的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。,A,B,F,P,例 题,3,1,28,碾子的受力图为,:,解：,A,B,F,P,A,B,F,P,F,N,A,F,N,B,例 题,3,1,29,在图示的平面系统中，匀质球,A,重,P,1,，本身重量和摩擦不计的理想滑轮,C,和柔绳维持在仰角是,q,的光滑斜面上，绳的一端挂着重,P,2,的物块,B,。试分析物块,B,球,A,和滑轮C,的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图,。,C,G,B,H,E,P,1,A,F,D,P,2,q,例 题,4,1,30,解：,C,G,B,H,E,P,1,A,F,D,P,2,q,1,.,物块,B,的,受力图。,B,D,P,2,F,D,A,E,F,P,1,F,F,F,E,2.,球,A,的,受力图。,3,.,滑轮,C,的受力图。,F,C,F,H,F,G,I,G,H,C,例 题,4,1,31,如图所示压榨机中，杆,AB,和,BC,的长度相等，自重忽略不计。,A,，,B,，,C,，,E,处为铰链连接。已知活塞,D,上受到油缸内的总压力为,F,。,试画出杆,AB,，,活塞和连杆,以及,压块,C,的受力图。,例 题,6,D,E,A,B,C,1,32,C,F,Cx,F,Cy,F,CB,F,A,B,A,解：,1.,杆,AB,的受力图。,2.,活塞和连杆的受力图。,3.,压块,C,的受力图。,D,E,A,B,C,B,F,F,BC,F,AB,1,33,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,和动滑轮,后拴在销钉,B,上。重物的重量为,P,，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,一起的受力图；（,3,）画出杆,AB,，滑轮,，,，钢绳和重物作为一个系统时的受力图,例 题,7,D,K,C,A,B,E,P,1,34,1.,杆,BD,（,B,处为没有销钉的孔）的受力图。,F,BD,F,DB,D,B,解：,2.,杆,AB,（,B,处仍为没有销钉的孔）的受力图。,A,C,B,F,A,F,C,y,F,Cx,F,Bx,F,By,D,K,C,A,B,E,P,1,35,E,C,K,D,F,K,F,Ey,F,Ex,3.,杆,DE,的受力图。,4.,轮,(,B,处为没有销钉的孔）的受力图。,B,F,B,1,y,F,B,1,x,D,K,C,A,B,E,P,1,36,5.,轮,的受力图。,F,2,F,1,F,B,D,K,C,A,B,E,P,6.,销钉,B,的受力图。B,7.,销钉,B,与滑轮,一起的受力图。,B,1,37,8.,整体的受力图。,D,K,C,A,B,E,P,F,A,F,Ex,F,Ey,D,K,C,A,B,E,P,9.,杆,AB,，滑轮,，,以及重物、钢绳（包括销钉,B,）一起的受力图。,C,A,B,F,Cy,P,F,A,F,Cx,1,38,重为,P,的重物悬挂在滑轮支架系统上，如图所示。设滑轮的中心,B,与支架,ABC,相连接，,AB,为直杆，,BC,为曲杆，,B,为销钉。若不计滑轮与支架的自重，画出各构件的受力图。,A,B,C,D,E,F,I,H,P,例 题,8,1,39,B,C,F,CB,F,BC,A,B,F,AB,F,BA,解：,1.,杆,AB,的受力图。,2.,杆,BC,的受力图。,A,B,C,D,E,F,I,H,P,3.,轮,B,(,B,处为没有销钉的孔）的受力图。,B,H,F,F,Bx,F,By,F,T,H,F,T,F,1,40,4.,销钉,B,的受力图。,B,F,T,B,5.,轮,D,的受力图。,D,P,E,F,T,E,F,T,D,6.,轮,I,的受力图。,I,F,Px,F,Py,F,T,I,A,B,C,D,E,F,I,H,P,1,41,作业：,1,谢谢大家,42,1,