工程力學(xué)第三章受力分析ppt課件

1、約束的基本類型和約束反力的特點(diǎn)約束的基本類型和約束反力的特點(diǎn)1.1.柔性約束柔性約束2.2.光滑面約束光滑面約束3.3.光滑鉸鏈約束光滑鉸鏈約束圓柱形銷釘連接圓柱形銷釘連接固定鉸支座固定鉸支座活動(dòng)（可動(dòng)）鉸支座（輥軸支座）活動(dòng)（可動(dòng)）鉸支座（輥軸支座）內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧1 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 物體的受力分析、受力圖物體的受力分析、受力圖 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)： 熟練掌握物體受力分析和畫受力圖的方法。熟練掌握物體受力分析和畫受力圖的方法。 本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容2一、受力分析一、受力分析 無(wú)論是研究物體的平衡還是研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，無(wú)論是研究物體的平衡還是研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，都需要分析物體的受

2、力情況。都需要分析物體的受力情況。1.1.分離體（研究對(duì)象）分離體（研究對(duì)象）2.2.受力分析受力分析3.3.受力圖受力圖作用在物體上的力有：主動(dòng)力作用在物體上的力有：主動(dòng)力, ,被動(dòng)力被動(dòng)力( (約束反力約束反力) )。 1-4 1-4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖3 取研究對(duì)象；取研究對(duì)象； 取分離體；取分離體； 畫上主動(dòng)力；畫上主動(dòng)力； 找接觸點(diǎn)或連接點(diǎn)；找接觸點(diǎn)或連接點(diǎn)； 畫出約束反力。畫出約束反力。二、受力分析的步驟二、受力分析的步驟4ACB600P解：PN1N2ABYAXASBCN2 畫約束反力時(shí)，一定要按照約束的固有性質(zhì)畫畫約束反力時(shí)，一定要按照約束的固有性質(zhì)畫圖

3、，切不可主觀臆斷！圖，切不可主觀臆斷！例1 畫出圖中的球和桿AB的受力分析圖5例例2 2 畫出圖中球畫出圖中球O與桿與桿AB的受力分析圖的受力分析圖6 等腰三角形構(gòu)架ABC 的頂點(diǎn) A，B，C 都用鉸鏈連接，底邊AC固定，而AB 邊的中點(diǎn)D 作用有平行于固定邊AC 的力F，如圖所示。不計(jì)各桿自重，試畫出桿AB 和BC 的受力圖。BCABFD例例 3 37解：1. 桿 BC 的受力圖。BCABFDFBFCBC82. 桿AB 的受力圖。正交分解正交分解 BDAFFAxFAyFB三力平衡匯交三力平衡匯交BDAHFFAFBBCABFD第一種畫法第二種畫法9如圖所示，梯子的兩部分AB和AC在A點(diǎn)鉸接，又

4、在D ，E兩點(diǎn)用水平繩連接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不計(jì)，但在AB的中點(diǎn)處作用一鉛直載荷F。試分別畫出梯子的AB，AC部分以及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖。F例例 4 410 1.梯子AB 部分的受力圖。 解：ABHDFAyFFAxFBFABCDEH 2.梯子AC 部分的受力圖。 ACEFC11 3.梯子整體的受力圖。 ABCDEHFFBFCFABCDEH12 例例5 5 畫出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDE13QAOBCDENcxNcyNBxNByNcxNcy14 例例6 畫出下列各構(gòu)件的受力圖畫出下列各構(gòu)件的受力圖15尖點(diǎn)問(wèn)題應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束16 例例7 7 畫出下列各構(gòu)

5、件的受力圖17三、畫受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題三、畫受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題除主動(dòng)力外，只要物體相互接觸，就一定存除主動(dòng)力外，只要物體相互接觸，就一定存在有機(jī)械作用。要分清研究對(duì)象（受力體）在有機(jī)械作用。要分清研究對(duì)象（受力體）都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。處必有力，力的方向由約束類型而定。2、不要多畫力、不要多畫力要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出它是哪一個(gè)施力體施加的。它是哪一個(gè)施力體施加的。1、不要

6、漏畫力、不要漏畫力18約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫，不約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫，不能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析兩物體之間的作用力與反作用力時(shí)，要注意，作用力兩物體之間的作用力與反作用力時(shí)，要注意，作用力的方向一旦確定，反作用力的方向一定要與之相反，的方向一旦確定，反作用力的方向一定要與之相反，不要把箭頭方向畫錯(cuò)。不要把箭頭方向畫錯(cuò)。3、不要畫錯(cuò)力的方向、不要畫錯(cuò)力的方向4、受力圖上不能再帶約束。、受力圖上不能再帶約束。 即受力圖一定要畫在分離體上。即受力圖一定要畫在分離體上。19一個(gè)力，屬于外力還是

7、內(nèi)力，因研究對(duì)象的不同，有一個(gè)力，屬于外力還是內(nèi)力，因研究對(duì)象的不同，有可能不同。當(dāng)物體系統(tǒng)拆開(kāi)來(lái)分析時(shí)，原系統(tǒng)的部分可能不同。當(dāng)物體系統(tǒng)拆開(kāi)來(lái)分析時(shí)，原系統(tǒng)的部分內(nèi)力，就成為新研究對(duì)象的外力。內(nèi)力，就成為新研究對(duì)象的外力。對(duì)于某一處的約束反力的方向一旦設(shè)定，在整體、局對(duì)于某一處的約束反力的方向一旦設(shè)定，在整體、局部或單個(gè)物體的受力圖上要與之保持一致。部或單個(gè)物體的受力圖上要與之保持一致。 5、受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力。、受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力。 6 、同一系統(tǒng)各研究對(duì)象的受力圖必須整體與局部一致，相、同一系統(tǒng)各研究對(duì)象的受力圖必須整體與局部一致，相 互協(xié)調(diào)，不能相互矛盾?；f(xié)調(diào)，不能相

8、互矛盾。7 、正確判斷二力構(gòu)件、正確判斷二力構(gòu)件20 如圖所示的三鉸拱如圖所示的三鉸拱橋，由左右兩拱橋鉸接橋，由左右兩拱橋鉸接而成。設(shè)各拱橋的自重而成。設(shè)各拱橋的自重不計(jì)，在拱上作用有載不計(jì)，在拱上作用有載荷荷F，試分別畫出左拱，試分別畫出左拱和右拱的受力圖和右拱的受力圖F物體的物體的受力分析受力分析21 1. 右拱右拱 BC 的受力圖的受力圖解：解：F222. 左拱左拱 AC 的受力圖。的受力圖。CFFFFAxCFAy23如圖所示，重物重如圖所示，重物重G = 20 kN, ,用鋼絲繩掛在支架的滑輪用鋼絲繩掛在支架的滑輪B上，鋼上，鋼絲繩的另一端繞在鉸車絲繩的另一端繞在鉸車D上。桿上。桿AB

9、與與BC鉸接，并以鉸鏈鉸接，并以鉸鏈A，C與墻連與墻連接。如兩桿與滑輪的自重不計(jì)并忽接。如兩桿與滑輪的自重不計(jì)并忽略摩擦和滑輪的大小，試畫出桿略摩擦和滑輪的大小，試畫出桿AB和和BC以及以及滑輪滑輪B的受力圖。的受力圖。例例 題題 23060243060253060306026 用力F 拉動(dòng)碾子以軋平路面,重為P 的碾子受到一石塊的阻礙，如圖所示。試畫出碾子的受力圖。P例例 題題 327 碾子的受力圖為:解：ABFPABFPFNAFNB例例 題題 328 在圖示的平面系統(tǒng)中，勻質(zhì)球A 重P1，本身重量和摩擦不計(jì)的理想滑輪C 和柔繩維持在仰角是q 的光滑斜面上，繩的一端掛著重P2的物塊B。試分析

10、物塊B ,球A和滑輪C的受力情況，并分別畫出平衡時(shí)各物體的受力圖。CGBHEP1AFDP2q 例例 題題 429解：CGBHEP1AFDP2q 1.物塊 B 的受力圖。BDP2FDAEFP1FFFE2. 球A 的受力圖。 3.滑輪 C 的受力圖。FCFHFGIGHC例例 題題 430 如圖所示壓榨機(jī)中，桿AB和BC的長(zhǎng)度相等，自重忽略不計(jì)。A ，B，C ，E處為鉸鏈連接。已知活塞D上受到油缸內(nèi)的總壓力為F 。試畫出桿AB ，活塞和連桿以及壓塊C的受力圖。例例 題題 6qDEABCq31CFCxFCyFCBqFABA解：解：1.桿AB的受力圖。2. 活塞和連桿的受力圖。3. 壓塊 C 的受力圖。

11、qDEABCqBFFBCFABqq32 如圖所示平面構(gòu)架，由桿AB ， DE及DB鉸接而成。鋼繩一端拴在K處，另一端繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪后拴在銷釘B上。重物的重量為P，各桿和滑輪的自重不計(jì)。（1）試分別畫出各桿，各滑輪，銷釘B以及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖；（2）畫出銷釘B與滑輪一起的受力圖；（3）畫出桿AB ，滑輪 ， ，鋼繩和重物作為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)的受力圖例例 題題 7q331. 桿BD（B處為沒(méi)有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。FBDFDBDB解：解： 2. 桿AB（B處仍為沒(méi)有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。ACBFAFCyFCxFBxFByDKCABEqP34ECKDFKFEyFEx3. 桿DE的受力圖。4. 輪 (B處為沒(méi)有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。BFB1yFB1xDKCABEqP355. 輪的受力圖。F2F1FBDKCABEqP6. 銷釘B的受力圖。B7. 銷釘B與滑輪 一起的受力圖。B36 8. 整體的受力圖。DKCABEqPFAFExFEyDKCABEqP 9. 桿AB，滑輪， 以及重物、鋼繩（包括銷釘B）一起的受力圖。CABFCyPqFAFCx37 重為P 的重物懸掛在滑輪支架系統(tǒng)上，如圖所示。設(shè)滑輪的中心B與支架ABC相連接，AB為直桿，BC為曲桿，B為銷釘。若不計(jì)滑輪與支架的自重，畫出各構(gòu)件的受力圖。 ABCDEFIH45P例例 題題