物體的受力及其分析

物體的受力及其分析第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容力的概念力學的基本定律約束與約束力構件的受力分析第一節(jié)力學的基本概念第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一力學基本的概念力的定義(Forces)力的三要素力的矢量表示及單位剛體的概念力系的簡化與平衡引言(Introduction)第一節(jié)力學的基本概念第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月1力的定義

力：力是物體間的相互作用。外效應:如果力的作用使物體運動狀態(tài)發(fā)生了改變，則稱為力的外效應。內(nèi)效應：如果力的作用使構件形狀尺寸發(fā)生了改變，則稱為力的內(nèi)效應。力的效應第一節(jié)力學的基本概念第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月2力的三要素

力的大小力的方向力的作用點力對構件的效應，決定于三要素。當三個要素中有任何一個改變時，力的作用效果就會改變。第一節(jié)力學的基本概念第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月3力的矢量表示及單位

力是一個具有大小和方向的矢量，稱為力矢量。用一個有向線段表示，線段的長度按一定的比例，表示力的大小，線段箭頭的指向表示力的方向。線段的始端A或末端B表示力的作用點。FN1FN2力的表示方法牛(N)或千牛(kN)表示，矢量用黑體字表示，或在字符上方畫箭頭表示。力的單位FW第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月4剛體的概念

剛體：在外力作用下不發(fā)生變形的構件稱為剛體。剛體是不存在的，任何構件受力后都將發(fā)生變形，但微小變形對討論構件的平衡問題不起主要作用，所以可以略去不計。5力系的簡化與平衡：力系：若干個力組成的系統(tǒng)。力系的簡化：用簡單的力系代替復雜力系的過程。平衡：指物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動。力系物體處于平衡狀態(tài)時，該力系稱為平衡力系。第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月二靜力學的基本定理二力平衡定理平衡力系定理力的平行四邊形定理作用與反作用定理內(nèi)容第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月1二力平衡定理作用在構件上的兩個力，使構件保持平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。構件放置在水平面上，受到重力G和水平面的支承力FN作用處于平衡狀態(tài)，這兩個力必等值、反向、共線。GGFNFAFBABFN第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月2平衡力系定理在已知力系上加上或減去任意平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用效果。ABAB結論：作用于剛體上某點的力可沿作用線移動。而不影響作用效果。第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月CDAB3力的平行四邊形定理作用于構件上同一點的兩個力，可合成為一合力，合力作用于該點，大小和方向是這兩個力為鄰邊構成的平行四邊形的對角線。FR是F1，F(xiàn)2的合力，符合矢量加減法則，即FR=F1+F2

結論：構件在三個共面而又互不平行力作用下處于平衡，則此三個力的作用線必匯交于一點。F1F2FRF3第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月4作用與反作用定理兩構件相互作用的力，必是等值、反向、共線的，而且分別同時作用在兩個構件上。這定理說明力永遠是成對出現(xiàn)的，構件間的作用總是相互的，有作用力就有反作用力。第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月三約束與約束力

柔性約束光滑面約束光滑鉸鏈約束內(nèi)容作用于構件上的力可分為主動力和約束力。主動力：能夠使構件產(chǎn)生運動或運動趨勢的力。約束力：限制構件運動或運動趨勢的反作用力。第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月1柔性約束柔性約束：由繩索、鏈條、帶等柔性物體形成的約束稱為柔性約束。由于柔性體本身只能承受拉力，因此柔性約束力的作用點在接觸點處，力的方向沿柔性體的中線，背離受力物體，用符號FT表示。柔性約束第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月2光滑面約束光滑約束：當兩構件直接接觸，并忽略接觸處的摩擦時，把構件的接觸面看成是完全光滑的剛性接觸面，簡稱為光滑約束。

光滑約束只能沿接觸處的公法線方向運動，故約束力作用在接觸點，沿接觸面法線方向，指向受力體，用FN表示。光滑面約束FNAFNBG第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月3光滑鉸鏈約束鉸鏈聯(lián)接：兩構件采用圓柱銷所形成的聯(lián)接為鉸鏈聯(lián)接。若相聯(lián)接的兩構件均不固定，稱為中間鉸鏈；若有一個構件固定，稱為固定鉸鏈。光滑鉸鏈約束：這類約束的約束力沿圓柱面接觸點的公法線通過圓銷中心，方向不確定。通常用兩個正交分力FNx、FNy來表示。固定鉸鏈聯(lián)接與約束力中間鉸鏈第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月活動鉸鏈支座下面裝上滾子，使它能在支承面上任意移動，稱為活動鉸鏈。活動鉸鏈約束力：約束力通過鉸鏈中心并與支承面相垂直?；顒鱼q鏈的結構與約束力表示第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月鉸鏈約束實例結構約束力固定鉸鏈活動鉸鏈固定鉸鏈活動鉸鏈FAxFAyFNBFα第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月四構件的受力分析受力圖：在分離體上畫出全部(包括主動力和約束力)的簡圖，稱為受力圖。例1：壓路機拉動壓路磙子，磙子受到一障礙物的阻礙，如不計接觸處的摩擦，面出磙子的受力圖。工作示意圖磙子受力圖FFNAFNBFP第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：粱A端為固定鉸鏈支座，B點為活動鉸鏈支座。粱中點c處受到主動力B作用。梁重不計，試畫梁的受力圖。梁的受力圖FAxFAyFBFPα第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月例3：汽車行駛在路面上，質(zhì)量為w，牽引力為

F。如不計接觸處