工程力學(xué)第二章(王)

1、第二章第二章靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)基礎(chǔ)第二章第二章 靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)靜力學(xué)研究作用于物體上的力及其平衡的一般規(guī)律。研究作用于物體上的力及其平衡的一般規(guī)律。 平衡平衡是指物體相對(duì)于慣性參考系處于靜止或勻速直是指物體相對(duì)于慣性參考系處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜力學(xué)研究以下三個(gè)問(wèn)題：靜力學(xué)研究以下三個(gè)問(wèn)題： 一、物體的受力分析一、物體的受力分析 二、討論力系的簡(jiǎn)化二、討論力系的簡(jiǎn)化 三、建立力系的平衡條件三、建立力系的平衡條件 工程上一般把慣性系固結(jié)在地球上，研究物體相對(duì)于工程上一般把慣性系固結(jié)在地球上，研究物體相對(duì)于地球的平衡問(wèn)題。地球的平衡問(wèn)題。2.1 2.1 基本概念基本概念

2、2.2 2.2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理2.3 2.3 常見(jiàn)約束與約束力常見(jiàn)約束與約束力 2.4 2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)基礎(chǔ)2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念一、力、力系的概念一、力、力系的概念 力力是物體之間的相互機(jī)械作用。是物體之間的相互機(jī)械作用。 這種作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，以及使物體發(fā)生變形。這種作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，以及使物體發(fā)生變形。變形變形(內(nèi)內(nèi))效應(yīng)效應(yīng) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(外外)效應(yīng)效應(yīng) 力的三要素：力的三要素：力的大小：力的大?。罕硎疚矬w間相互機(jī)械作用的強(qiáng)弱，用運(yùn)動(dòng)表示物體間相互機(jī)械作用的強(qiáng)弱，用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情

3、況或物體變形大小來(lái)體現(xiàn)。狀態(tài)的變化情況或物體變形大小來(lái)體現(xiàn)。力的方向：力的方向：靜止質(zhì)點(diǎn)受一個(gè)力作用，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向靜止質(zhì)點(diǎn)受一個(gè)力作用，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向即為力的方向。即為力的方向。力的作用點(diǎn)：力的作用點(diǎn)：表示物體相互作用的位置。表示物體相互作用的位置。 力的單位力的單位：牛頓（牛頓（N N）或千牛頓（）或千牛頓（kNkN）。）。 第二章第二章 （包含方位和指向）（包含方位和指向）力的表示法力的表示法 A力是一個(gè)矢量。力是一個(gè)矢量。圖文并茂圖文并茂 才能將力表達(dá)清楚。才能將力表達(dá)清楚。 用有向線段來(lái)表示，線段的起用有向線段來(lái)表示，線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)都表示作用點(diǎn)，線段的方點(diǎn)或終點(diǎn)都表示作用點(diǎn)，線段的

4、方向表示力的方向，線段的長(zhǎng)度表示向表示力的方向，線段的長(zhǎng)度表示力的大小。力的大小。一、力、力系的概念一、力、力系的概念 2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念力作用線：與力的矢量線段力作用線：與力的矢量線段 重合的直線。重合的直線。 第二章第二章 力系力系力系力系是指作用于物體上的一群力。是指作用于物體上的一群力。 平面力系平面力系 空間力系空間力系 共線力系共線力系匯交力系匯交力系平行力系平行力系任意力系任意力系力系力系力力系系10kN8kN9kN9kN2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念一、力、力系的概念一、力、力系的概念 第二章第二章 力系中各個(gè)力稱為合力的力系中各個(gè)力稱為合力的分力分力。

5、 如果一個(gè)力與一個(gè)力系等效，則該力稱為力系的如果一個(gè)力與一個(gè)力系等效，則該力稱為力系的合力合力。 若使物體處于平衡狀態(tài)，作用在物體上的力系必須滿足一定若使物體處于平衡狀態(tài)，作用在物體上的力系必須滿足一定的條件的條件力系的力系的平衡條件平衡條件。 恰使物體處于平衡狀態(tài)的力系稱為恰使物體處于平衡狀態(tài)的力系稱為平衡力系平衡力系 或：滿足平衡條件的力系稱為或：滿足平衡條件的力系稱為平衡力系平衡力系。 力系的平衡力系的平衡2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念一、力、力系的概念一、力、力系的概念 第二章第二章 攻絲攻絲PP絲錐絲錐實(shí)例：實(shí)例：由大小相等、方向相反且不共線的兩個(gè)平行力組成的由大小相等、方向相

6、反且不共線的兩個(gè)平行力組成的力系，稱為力偶。記作（力系，稱為力偶。記作（F F，F(xiàn) F）。）。力偶臂力偶臂d ： 兩力作用線之間的距離。兩力作用線之間的距離。力偶作用面力偶作用面： 兩力所在的平面。兩力所在的平面。dFFAB轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器FF 二、二、 力偶力偶2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念 力偶只能使物體在力偶作用面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。力偶只能使物體在力偶作用面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)用力偶矩來(lái)度量。轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)用力偶矩來(lái)度量。第二章第二章 荷載：荷載：來(lái)自構(gòu)件外部的力來(lái)自構(gòu)件外部的力按荷載分布情況分：按荷載分布情況分：體積荷載：體積荷載：表面荷載：表面荷載：連續(xù)分布于物體表面上的力。連續(xù)分布于物體表面上的力。

7、如如油缸內(nèi)壁的壓力，水壩受到的水油缸內(nèi)壁的壓力，水壩受到的水壓力等均為分布力壓力等均為分布力若外力作用面積遠(yuǎn)小于物體表面若外力作用面積遠(yuǎn)小于物體表面的尺寸，可作為作用于一點(diǎn)的集的尺寸，可作為作用于一點(diǎn)的集中力。如火車輪對(duì)鋼軌的壓力等中力。如火車輪對(duì)鋼軌的壓力等分布荷載分布荷載：集中荷載集中荷載：2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念三、荷載三、荷載 連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的力。如重力和慣的力。如重力和慣性力性力第二章第二章 按荷載作用性質(zhì)分：按荷載作用性質(zhì)分：荷載緩慢地由零增加到某一定值后，大小、位置荷載緩慢地由零增加到某一定值后，大小、位置和方向就保持不變或變動(dòng)很不顯著，

8、稱為靜載。和方向就保持不變或變動(dòng)很不顯著，稱為靜載。靜荷載靜荷載：動(dòng)荷載動(dòng)荷載：荷載的大小、位置和方向隨時(shí)間而變化。荷載的大小、位置和方向隨時(shí)間而變化。如交變荷載和沖擊荷載如交變荷載和沖擊荷載交變荷載交變荷載沖擊荷載沖擊荷載2.1 靜力學(xué)基本概念靜力學(xué)基本概念按荷載作用時(shí)間分：按荷載作用時(shí)間分：恒載和活載恒載和活載第二章第二章 是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)而得到的結(jié)論，它被反復(fù)的實(shí)是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)而得到的結(jié)論，它被反復(fù)的實(shí)踐所驗(yàn)證，是無(wú)須證明而為人們所公認(rèn)的結(jié)論。踐所驗(yàn)證，是無(wú)須證明而為人們所公認(rèn)的結(jié)論。公理一公理一 二力平衡公理二力平衡公理公理：公理：2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理 作用

9、在作用在剛體剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件必要和充分條件是這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且在同一直線上。是這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，且在同一直線上。 大小相等大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反方向相反 F1 = F2 作用在同一直線上作用在同一直線上剛體F1F2作用于同一個(gè)剛體上。作用于同一個(gè)剛體上。第二章第二章 必要性：必要性：剛體、受二力、平衡剛體、受二力、平衡 二力等值、反向、共線。二力等值、反向、共線。充分性：充分性：剛體、受等值、反向、共線二力剛體、受等值、反向、共線二力 剛體平衡。剛體平衡。對(duì)剛體充分必要，對(duì)變形體（或

10、多體）不充分。對(duì)剛體充分必要，對(duì)變形體（或多體）不充分。作用在同一剛體上兩個(gè)等值、反向、共線的力為作用在同一剛體上兩個(gè)等值、反向、共線的力為。2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理一公理一 二力平衡公理二力平衡公理F1F2F1F2第二章第二章 分析結(jié)構(gòu)的受力時(shí)，先分析二力桿。利用二力平衡公理可確分析結(jié)構(gòu)的受力時(shí)，先分析二力桿。利用二力平衡公理可確定二力的作用線定二力的作用線沿兩受力點(diǎn)連線，力的指向可以假設(shè)。沿兩受力點(diǎn)連線，力的指向可以假設(shè)。剛體只受二力作用而保持平衡，不管其形狀如何，稱該剛體為剛體只受二力作用而保持平衡，不管其形狀如何，稱該剛體為。不計(jì)各桿自重：不計(jì)各桿自重：BCF1F2BCF2F

11、1連接處的結(jié)構(gòu)連接處的結(jié)構(gòu)CBAP2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理一公理一 二力平衡公理二力平衡公理第二章第二章 一是各桿重力比荷載小的多，可以略去。一是各桿重力比荷載小的多，可以略去。 二是將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，先不計(jì)重力。二是將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，先不計(jì)重力。A二力構(gòu)件二力構(gòu)件受兩個(gè)力而平衡的構(gòu)件。受兩個(gè)力而平衡的構(gòu)件。不是二力構(gòu)件不是二力構(gòu)件2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理一公理一 二力平衡公理二力平衡公理F1F1F1F2F2F2W第二章第二章 BCF2F1公理二公理二 加減平衡力系公理加減平衡力系公理 在作用于剛體的已知力系中，加上或減去任一在作用于剛體的已知力系中，加上或減去任一平衡力系

12、平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效果。并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效果。ABAB20kN20kN2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理FFFF第二章第二章 作用于剛體上的力可沿其作用線移到同一剛體內(nèi)的任一作用于剛體上的力可沿其作用線移到同一剛體內(nèi)的任一點(diǎn)，而不改變?cè)摿?duì)剛體的效應(yīng)。點(diǎn)，而不改變?cè)摿?duì)剛體的效應(yīng)。推論：力的可傳性原理推論：力的可傳性原理2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理二公理二 加減平衡力系公理加減平衡力系公理 第二章第二章 作用在作用在物體物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為合力的作用點(diǎn)也

13、在該點(diǎn)，合力的大小和方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。 FR=F1+F2 A2.2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理三公理三 力的平行四邊形規(guī)則（矢量合成法則）力的平行四邊形規(guī)則（矢量合成法則）F1F2第二章第二章 公理三表明了最簡(jiǎn)單力系的簡(jiǎn)化規(guī)律，它是復(fù)雜力系簡(jiǎn)公理三表明了最簡(jiǎn)單力系的簡(jiǎn)化規(guī)律，它是復(fù)雜力系簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)，也是力分解的基礎(chǔ)?；幕A(chǔ)，也是力分解的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化合力的大小與方向與分力次序無(wú)關(guān)合力的大小與方向與分力次序無(wú)關(guān)?；蚧騉OO2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理公理三公理三 力的平行四邊形規(guī)則（矢量合成法則）力的平行四邊形規(guī)則（矢量合成法則）

14、推論推論（力的三角形法則）（力的三角形法則）確定兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小、方確定兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小、方向時(shí)，任選一點(diǎn)將這兩個(gè)力首尾相接，合力就是從第一個(gè)力向時(shí)，任選一點(diǎn)將這兩個(gè)力首尾相接，合力就是從第一個(gè)力的起點(diǎn)指到第二個(gè)力的終點(diǎn)。的起點(diǎn)指到第二個(gè)力的終點(diǎn)。F1F1F1F2F2F2第二章第二章 剛體在三個(gè)互不平行力作用下平衡，若其中兩個(gè)力作用線匯剛體在三個(gè)互不平行力作用下平衡，若其中兩個(gè)力作用線匯交于一點(diǎn)，則此三個(gè)力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通交于一點(diǎn)，則此三個(gè)力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。過(guò)匯交點(diǎn)。OOO證明：證明：注意：注意：1、定理的逆不成立；定理的逆不成立；

15、2、定理的條件。定理的條件。公理四公理四 2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理F1F2F3F1F2F3F1F2F3F12F3F12第二章第二章 公理五公理五作用和反作用公理作用和反作用公理 兩兩物體物體間的作用力和反作用力總是同時(shí)存在，且大小相等、方間的作用力和反作用力總是同時(shí)存在，且大小相等、方向相反，沿著同一直線，并分別作用在這兩個(gè)相互作用的物體上。向相反，沿著同一直線，并分別作用在這兩個(gè)相互作用的物體上。（3 3）作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，因此，）作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，因此，不能不能相互平衡。相互平衡。注意：注意：（1 1）表明力總是成對(duì)出現(xiàn)的。有作用力，必有反作用

16、力。）表明力總是成對(duì)出現(xiàn)的。有作用力，必有反作用力。（2 2）揭示了物體間相互作用力的）揭示了物體間相互作用力的定量定量關(guān)系，是關(guān)系，是分析物體之間分析物體之間受力的常用原則。受力的常用原則。2. 2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理第二章第二章 一、一、 基本概念基本概念能主動(dòng)使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的力。如重能主動(dòng)使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的力。如重力、人力、荷載。力、人力、荷載。 非自由體：非自由體：凡是受到周圍物體的限制（或阻礙）不能在某些方凡是受到周圍物體的限制（或阻礙）不能在某些方向運(yùn)動(dòng)的物體為非自由體。向運(yùn)動(dòng)的物體為非自由體。Q 自由體：自由體：在任何方向運(yùn)動(dòng)都不受限制的物體為自由體。

17、在任何方向運(yùn)動(dòng)都不受限制的物體為自由體。工程中結(jié)構(gòu)或機(jī)械的任意零部件均為非自由體。工程中結(jié)構(gòu)或機(jī)械的任意零部件均為非自由體。 主動(dòng)力：主動(dòng)力：剪切機(jī)構(gòu)剪切機(jī)構(gòu)2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力第二章第二章 約束與約束力：約束與約束力：對(duì)非自由體某些方向運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）起限制對(duì)非自由體某些方向運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）起限制或阻礙作用的周圍物體為非自由體的約束。或阻礙作用的周圍物體為非自由體的約束。Q約束：約束：一、一、 基本概念基本概念2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 大小：大?。河善胶鈼l件來(lái)確定。由平衡條件來(lái)確定。 對(duì)非自由體某些方向運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）起阻礙或限對(duì)非自由

18、體某些方向運(yùn)動(dòng)（或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）起阻礙或限制作用的周圍物體為非自由體的約束。制作用的周圍物體為非自由體的約束。約束給予被約束物體的阻礙運(yùn)動(dòng)的力。約束給予被約束物體的阻礙運(yùn)動(dòng)的力。方向：方向：總是與約束所能阻礙的運(yùn)動(dòng)方向相反總是與約束所能阻礙的運(yùn)動(dòng)方向相反；作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：一般在約束與被約束物體的接觸點(diǎn)；一般在約束與被約束物體的接觸點(diǎn)；約束力特點(diǎn)：約束力特點(diǎn)：約束力：約束力：對(duì)約束力的分析是受力分析的重點(diǎn)。對(duì)約束力的分析是受力分析的重點(diǎn)。約束：約束：一、基本概念一、基本概念2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 特殊情況：特殊情況：鏈條或膠帶也都只能承受拉力。鏈條或膠帶也都只能承受拉

19、力。當(dāng)它們繞在輪子上，對(duì)輪子的約束力用其當(dāng)它們繞在輪子上，對(duì)輪子的約束力用其張力來(lái)表示，沿輪緣的切線方向。張力來(lái)表示，沿輪緣的切線方向。約束力：約束力：作用在接觸點(diǎn)，作用在接觸點(diǎn)，沿著柔體沿著柔體的中心線，背離被約束的中心線，背離被約束 物體，物體，恒為拉力恒為拉力。1.1.柔體約束：柔體約束：由柔軟而不可伸長(zhǎng)的、無(wú)重的繩索、鏈條、由柔軟而不可伸長(zhǎng)的、無(wú)重的繩索、鏈條、皮帶等柔體構(gòu)成的約束皮帶等柔體構(gòu)成的約束。限制的運(yùn)動(dòng)：限制的運(yùn)動(dòng)：沿著柔體的中心線，離開(kāi)柔體的運(yùn)動(dòng)。沿著柔體的中心線，離開(kāi)柔體的運(yùn)動(dòng)。PFTFT1FT1FT2FT2FT1FT2QFT二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型2.3 常

20、見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 膠帶構(gòu)成的約束膠帶構(gòu)成的約束柔性約束柔性約束第二章第二章 2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 BCAQBAQ作用點(diǎn)作用點(diǎn)在接觸點(diǎn)處，在接觸點(diǎn)處，方位方位沿接觸表面的公法線，并沿接觸表面的公法線，并指向指向 被約束物體，稱為法向反力。被約束物體，稱為法向反力。恒為壓力（指向被約束物恒為壓力（指向被約束物體的力）體的力）。（）相互接觸物之一為圓，公法線過(guò)接觸點(diǎn)和圓心（）相互接觸物之一為圓，公法線過(guò)接觸點(diǎn)和圓心連線連線。 2.2.光滑面約束光滑面約束（光滑接觸表面）（光滑接觸表面）阻礙物體沿接觸表面阻礙物體沿接觸表面公公法線法線并指向約束的運(yùn)動(dòng)并指

21、向約束的運(yùn)動(dòng)。兩種特殊情況：兩種特殊情況：（）相互接觸物之一為直線，公法線與直線（）相互接觸物之一為直線，公法線與直線垂直垂直。（若不加說(shuō)明，以后涉及的接觸面都為光滑面）（若不加說(shuō)明，以后涉及的接觸面都為光滑面）約束力：約束力：限制的運(yùn)動(dòng)：限制的運(yùn)動(dòng)：FNAFNBFNAFNAFNBFNCAQ二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 （徑向（徑向）分度圓法線分度圓法線分度圓切線分度圓切線分度圓分度圓Fr FtFn2.2.光滑面約束光滑面約束（光滑接觸表面）（光滑接觸表面）二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力

22、 第二章第二章 3 3、鉸鏈約束、鉸鏈約束構(gòu)成：構(gòu)成：僅在與銷釘軸線垂直的平面內(nèi)討論問(wèn)題，即僅在與銷釘軸線垂直的平面內(nèi)討論問(wèn)題，即平面鉸鏈。平面鉸鏈。簡(jiǎn)化畫法簡(jiǎn)化畫法二、常見(jiàn)的約束類型二、常見(jiàn)的約束類型2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 鉸鏈實(shí)例鉸鏈實(shí)例2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 AB鉸鏈約束力：鉸鏈約束力：u鉸鏈約束實(shí)質(zhì)為銷和桿之間的光滑面約束。鉸鏈約束實(shí)質(zhì)為銷和桿之間的光滑面約束。RRRRAB約束實(shí)質(zhì)及約束實(shí)質(zhì)及反力畫法：反力畫法：u在具體問(wèn)題中，主動(dòng)力不同，接觸點(diǎn)也不相同。因此反力不能統(tǒng)在具體問(wèn)題中，主動(dòng)力不同，接觸點(diǎn)也不相同。因此反力不能

23、統(tǒng)一畫出。一畫出。以后通過(guò)計(jì)算以后通過(guò)計(jì)算可確定力的實(shí)際方向?？纱_定力的實(shí)際方向。FxFyAFyFxB3 3、鉸鏈約束、鉸鏈約束二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 B AABFFFFFABFxFyAFyFxB由于孔（銷）很小，由于孔（銷）很小，一般不畫出一般不畫出。F3 3、鉸鏈約束、鉸鏈約束二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 鉸鏈的簡(jiǎn)化畫法鉸鏈的簡(jiǎn)化畫法（1 1）固定鉸支座）固定鉸支座限制桿在限制桿在水平、豎直方向的運(yùn)動(dòng)（即平面內(nèi)任何水平、豎直方向的運(yùn)動(dòng)（即平面內(nèi)任何方向的運(yùn)動(dòng)）。

24、方向的運(yùn)動(dòng)）。構(gòu)造與簡(jiǎn)化畫法：構(gòu)造與簡(jiǎn)化畫法：FxFy過(guò)鉸鏈中心，作用線不確定，過(guò)鉸鏈中心，作用線不確定，一般一般畫正交分力。畫正交分力。限制的運(yùn)動(dòng)：限制的運(yùn)動(dòng)：約束力：約束力：二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型3 3、鉸鏈約束、鉸鏈約束2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 固定鉸支座固定鉸支座第二章第二章 2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 固定鉸支座固定鉸支座第二章第二章 2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 （2 2）活動(dòng)鉸支座）活動(dòng)鉸支座AAFN限制桿限制桿垂直于支撐面的運(yùn)動(dòng)。垂直于支撐面的運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成及簡(jiǎn)化畫法：構(gòu)成及簡(jiǎn)化畫法：垂直支撐面，方向可設(shè)。垂直支

25、撐面，方向可設(shè)。限制的運(yùn)動(dòng)：限制的運(yùn)動(dòng)：約束力：約束力：FNA二、二、常見(jiàn)的約束類型常見(jiàn)的約束類型3 3、鉸鏈約束、鉸鏈約束2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 活動(dòng)鉸支座活動(dòng)鉸支座第二章第二章 剪切機(jī)構(gòu)剪切機(jī)構(gòu)BAC懸臂吊車懸臂吊車鉸鏈實(shí)例鉸鏈實(shí)例第二章第二章 汽車疊板彈簧汽車疊板彈簧第二章第二章 2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 構(gòu)成：構(gòu)成：構(gòu)件被牢牢地固定在約束物上。構(gòu)件被牢牢地固定在約束物上。 在平面問(wèn)題中，它的約束在平面問(wèn)題中，它的約束力一般包括三部分：正交的兩力一般包括三部分：正交的兩個(gè)約束分力和約束力偶。個(gè)約束分力和約束力偶。限制的運(yùn)動(dòng)：限制的運(yùn)動(dòng)：桿沿

26、任何方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。桿沿任何方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。約束力：約束力：PBA二、常見(jiàn)的約束類型二、常見(jiàn)的約束類型簡(jiǎn)化畫法簡(jiǎn)化畫法FBxFBymB2.3 常見(jiàn)約束和約束力常見(jiàn)約束和約束力 第二章第二章 物體的受力分析物體的受力分析: :確定有無(wú)主動(dòng)力、在哪些點(diǎn)與其他物體聯(lián)系確定有無(wú)主動(dòng)力、在哪些點(diǎn)與其他物體聯(lián)系（作用）而受到約束反力，其性質(zhì)如何。（作用）而受到約束反力，其性質(zhì)如何。(1)(1) 周圍的物體對(duì)研究對(duì)象的作用，用力（約束力）表示，周圍的物體對(duì)研究對(duì)象的作用，用力（約束力）表示， 研究對(duì)象所處的狀態(tài)與原圖中一致。研究對(duì)象所處的狀態(tài)與原圖中一致。FTFNABACFNCFT分離體分離體: :從周

27、圍物體的約束中分離出來(lái)的解除約束的物體。從周圍物體的約束中分離出來(lái)的解除約束的物體。注注意意 (2) (2) 畫物體受力圖是解決靜力學(xué)問(wèn)題的一個(gè)重要步驟。畫物體受力圖是解決靜力學(xué)問(wèn)題的一個(gè)重要步驟。FOyFOxPQQBAC例例1.1畫出桿和滑輪畫出桿和滑輪的受力圖。的受力圖。PO2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖 受力圖受力圖: :描述作用在分離體上的作用力的圖形。描述作用在分離體上的作用力的圖形。 第二章第二章 畫物體受力圖主要步驟為畫物體受力圖主要步驟為： 選研究對(duì)象；選研究對(duì)象； 去約束，取分離體；去約束，取分離體； 畫上主動(dòng)力；畫上主動(dòng)力； 畫出約束反力。畫出約束反力

28、。2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 DC(b)FDFCFD1 1、先畫二力桿的受力圖，、先畫二力桿的受力圖， 受力方向可設(shè)受力方向可設(shè). .BDCP45 AW(a)例例1.2 水平梁水平梁AB用斜桿用斜桿CD支撐，支撐， A、C、D三處均為光滑鉸鏈連三處均為光滑鉸鏈連接。均質(zhì)梁重接。均質(zhì)梁重P1，其上放置一重為其上放置一重為P2的電動(dòng)機(jī)。如不計(jì)的電動(dòng)機(jī)。如不計(jì)CD的自重，的自重，試分別畫出桿試分別畫出桿CD和梁和梁AB（包括電動(dòng)機(jī)）的受力圖。（包括電動(dòng)機(jī)）的受力圖。2 2、銷釘聯(lián)兩桿（簡(jiǎn)單鉸），不受主動(dòng)力，兩桿在聯(lián)接處受力等值反向，、銷釘聯(lián)兩桿（簡(jiǎn)單鉸），不受主

29、動(dòng)力，兩桿在聯(lián)接處受力等值反向，平行畫出。一般認(rèn)為銷釘與任一桿固連，可不畫。平行畫出。一般認(rèn)為銷釘與任一桿固連，可不畫。DABFAxFAyPW2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 AB FA解：解：畫出畫出AB、BC、整體的受力圖。整體的受力圖。例例1.3qCABmmC30FCyFCx mqCBqFByFBx FBx FByCABm FAmCFCyFCx q2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 銷釘、滑輪銷釘、滑輪TDFAFACACFBFBCCBFBCFACFTDFT例例1.4：構(gòu)架如圖。畫出構(gòu)架如圖。畫出AC、BC、滑輪、銷釘、整體的受

30、力圖?；?、銷釘、整體的受力圖。BACPDFBFA 滑輪滑輪FTDFTFCx FCyFAC FCyFCx銷釘銷釘FBC2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 CF例例1.5 曲軸壓力機(jī)構(gòu)。畫出圓輪曲軸壓力機(jī)構(gòu)。畫出圓輪A、連桿連桿BC、沖頭沖頭C的受力圖。的受力圖。MF B C FC FBFN解：解：CBAAM FB FA FC2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 例例1.6OWFDFEFAxFAyFBDF FAFBABDABDDF G2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 例例1.7 畫出下列各構(gòu)件的受力圖畫出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDEQFOFF1FOF1CFCF2ACDBEFAFBFC2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 例例2 畫出下列各構(gòu)件的受力圖畫出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDEACDBEFAFBFAADCFDDEFECBEFBFCFEFDFC1FC2CFC1FC2FC2.4 物體的受力分析和受力圖物體的受力分析和受力圖第二章第二章 除重力、電磁力外，物體之