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1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之靜力學(xué)模塊V1 受力分析與受力圖靜力分析的重要任務(wù)之一就是根據(jù)靜力學(xué)公理、約束反力、力偶的性質(zhì)等表示物系的受力情況,確定未知的約束反力。 受力分析1解決力學(xué)問(wèn)題時(shí),首先要選定需要進(jìn)行研究的物體,即選擇研究對(duì)象;然后根據(jù)已知條件,約束類型并結(jié)合基本概念和公理分析它的受力情況,這個(gè)過(guò)程稱為物體的受力分析。簡(jiǎn)單地說(shuō),受力分析就是確定物體受了幾個(gè)力,每個(gè)力的作用位置和力的作用方向。2 受力圖 畫(huà)受力圖的步驟 選研究對(duì)象; 取分離體,即解除約束后的研究對(duì)象; 畫(huà)上主動(dòng)力; 畫(huà)出約束反力:根據(jù)約束類型,正確地畫(huà)上相應(yīng)的約束反力。(根據(jù)二力平衡、三力匯交等適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化受力圖)注意:(1)受力圖只
2、畫(huà)研究對(duì)象的簡(jiǎn)圖和所受的全部力;(2)每畫(huà)一力都要有依據(jù),不多不漏;(3)不要畫(huà)錯(cuò)力的方向,反力要和約束性質(zhì)相符。(4)當(dāng)分析兩物體間的相互作用力時(shí),要注意檢查這些力的箭頭是否符合作用力與反作用力的關(guān)系。(5)當(dāng)研究系統(tǒng)平衡時(shí),在受力圖上只畫(huà)出外部物體對(duì)研究對(duì)象的作用力(外力),不畫(huà)成對(duì)出現(xiàn)的內(nèi)力。FNBFFCBACBACBAFNBFFAFAxFAy例1注:如不特別指明,所有物體均不考慮重力。畫(huà)簡(jiǎn)支梁AB 的受力圖練習(xí)1GBAG TN如圖所示結(jié)構(gòu),畫(huà)AD、BC的受力圖。DCBAPFAyFAxACDFCPFCDCAPFABCFBFC例2BAFCCBACFFCFBFAFC 圖示三角拱橋,由左、右兩
3、拱鉸接而成。設(shè)各拱自重不計(jì),在左拱上作用有載荷F。試分別畫(huà)出左、右拱及整體的受力圖。FAxFAyFACFC例3BAFCFBFAxFAyFAxFAyFEFBFDABCDEHPCAEFCBADEP試分別畫(huà)出每個(gè)物體及整體的受力圖。FA例4ABCDEHPFBFCBGADCE圖示結(jié)構(gòu)中桿AB 、BD和滑輪自重不計(jì),A,B,C,D均為光滑鉸鏈,試分析重物、滑輪、梁AB、桿BD所受的力。GCBACBDEFT1FT2FCxFCyFCFAxFAyFBxFByFDxFDy例5作業(yè)七(b)畫(huà)受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題除重力、電磁力外,物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力,要分清研究對(duì)象(受力體)都與周圍哪些物體(施力體
4、)相接觸,接觸處必有力,力的方向由約束類型而定。2、不要多畫(huà)力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)能明確地指出它是哪一個(gè)施力體施加的。1、不要漏畫(huà)力約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫(huà),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,不要把箭頭方向畫(huà)錯(cuò)。3、不要畫(huà)錯(cuò)力的方向 即受力圖一定要畫(huà)在分離體上。4、受力圖上不能再帶約束。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(huà)外力,不畫(huà)內(nèi)力。 6 、同一系統(tǒng)各研究對(duì)象的受力圖必須整體
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