工程力學(xué)教案張定華4

1、青 島 黃 海 學(xué) 院 教 師 教 案 年 月 日課 題 1.5約束與約束力 1.6受力圖課 時(shí) 2教學(xué)目的 掌握約束類型，約束判定方法，受力圖畫法教學(xué)重點(diǎn) 約束的畫法教學(xué)難點(diǎn) 受力圖準(zhǔn)確繪制教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn) 約束類型、受力圖的步驟教 具 三角板、教鞭、圓規(guī)板書設(shè)計(jì)約束分類約束分為四大類：柔性約束、光滑接觸面約束、圓柱形鉸鏈約束、固定端約束 明確每種約束的受力特點(diǎn) 柔性約束： 沿著繩索收縮方向 光滑接觸面約束：垂直于接觸面公法線方向 圓柱形鉸鏈支座約束： 固定端約束受力圖的繪制步驟1、 畫整體圖或者分離體圖2、 畫出所有主動(dòng)力3、 畫出所有約束力青 島 黃 海 學(xué) 院 教 師 教 案教 學(xué) 內(nèi) 容

2、及 教 學(xué) 過 程提示與補(bǔ)充新課導(dǎo)入：一、力偶的基本性質(zhì)性質(zhì)1：力偶無合力（在任一軸上的代數(shù)合為0）；力偶不能等效于一個(gè)力（力偶對(duì)剛體的移動(dòng)（平移）。性質(zhì)2：力偶矩與矩心的位置無關(guān)。力偶的等效處理：力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變時(shí)（任意移動(dòng)性且可變力和力偶的大小），作用效應(yīng)相同。二、力的平移定律：作用在剛體上的力可以從原作用點(diǎn)等效了平行移動(dòng)到剛體內(nèi)任一指定點(diǎn)，但必須在該力與指定點(diǎn)所決定的平面內(nèi)附加一力偶，其力偶矩等于原力對(duì)指定點(diǎn)之矩。新課講授： 1.5 約束與約束力約束的定義：一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)受到期周圍其它物體的限制，這種限制條件就稱為約束。約束力：約束作用于該物體上的限制其運(yùn)動(dòng)的力，稱為約束力。主動(dòng)力

3、：作用于被約束物體上的約束力以外的力統(tǒng)稱為主動(dòng)力（外力），如重力、推力等。約束類型：一、柔性約束物體：繩索、鏈條、膠帶等。柔性約束力：拉力。二、光滑接觸面約束基本概念（略）受力分析：約束力作用線為接觸面公法線方向；方向?yàn)橹赶虮患s束的物體；FN。三、圓柱形鉸鏈約束門：活頁夾（銷釘、銷軸、銷子）。人：關(guān)節(jié)（萬向鉸）圓柱形鉸鏈約束的種類1中間鉸鏈約束簡圖：略約束力特點(diǎn)：作用線通過銷釘中心，垂直于銷釘軸線，方向不定。表示方法：單個(gè)力FR和未知角或兩個(gè)正交分力FRx，F(xiàn)Ry。2固定鉸鏈支座約束簡圖：略約束力特點(diǎn)：作用線通過銷釘中心，垂直于銷釘軸線，方向不定。表示方法：單個(gè)力FR和未知角或兩個(gè)正交分力FR

4、x，F(xiàn)Ry。3活動(dòng)鉸鏈支座約束簡圖：略約束力特點(diǎn)：作用線通過銷釘中心，垂直于支承面，指向不定。表示方法：兩種4二力桿約束（二力桿或二力構(gòu)件）鏈桿：無自重，兩端均用鉸鏈的方式與周圍物體相連接，且不能受其它外力作用的桿件。約束力特點(diǎn)：沿桿件兩端鉸鏈中心的連線，指向不定。（兩鉸鏈相連得力的作用線）表示方法：兩鉸鏈相連得力的作用線四、固定端約束簡圖：略約束力特點(diǎn)：既有移動(dòng)約束又有轉(zhuǎn)動(dòng)約束表示方法：兩正交約束力和一個(gè)約束力偶。1.6受力圖分離體：被解除約束后的物體。（無約束）受力圖：在分離體上畫上物體所受的全部主動(dòng)力和約束力，此圖稱為研究對(duì)象的受力圖。（分離體所受的全力圖）畫受力圖的基本步驟：1取分離體2畫主動(dòng)力（重力、負(fù)載、推力等）3畫約束力例1-1碾子重為 ，拉力為 ，A、B處光滑接觸，畫出碾子的受力圖。解：1、畫出簡圖2、畫出主動(dòng)力3、畫出約束力例1-2 水平均質(zhì)梁AB重為 ，電動(dòng)機(jī)重為 ，不計(jì)桿CD的自重，畫出桿CD和梁 AB的受力圖。如圖(a)。解：取 CD 桿，其為二力構(gòu)件，簡稱二力桿，其受力圖如圖(b)取AB梁，其受力圖如圖 (c)CD桿的受力圖能否畫為圖（d）所示？若這樣畫，梁AB的受力圖又如何改動(dòng)?課堂小結(jié)1、 約束類型2、 受力圖的繪制步驟習(xí)題1、 熟練掌握約束的受力特點(diǎn) 2、 做課后復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)習(xí)內(nèi)容約束的引入，舉