桿件的靜力分析課件

本章主要學(xué)習(xí)力、力偶的概念與性質(zhì)，力的投影和力矩的計算，物體受力分析的方法。力和力偶是組成力系的兩個基本要素，力的投影和力矩分別表征了力對物體的移動效應(yīng)和轉(zhuǎn)動效應(yīng)。受力分析是對物體進行力學(xué)計算的前提，也是工程力學(xué)的基礎(chǔ)。第二章桿件的靜力分析本章主要學(xué)習(xí)力、力偶的概念與性質(zhì)，力的投影和力矩的計算，物體1§2-1力的概念及其性質(zhì)一、力的概念4.力的單位：

國際單位制,N(牛)或kN(千牛)。1kN=103N 1.定義：力是物體間的相互機械作用，這種作用可以改變物體的運動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生變形。2.力的效應(yīng)：

①運動效應(yīng)(外效應(yīng))；②變形效應(yīng)。3.力的三要素：大小，方向，作用點?！?-1力的概念及其性質(zhì)一、力的概念4.力的單位：國際2§2-1力的概念及其性質(zhì)外效應(yīng)：在力的作用下，使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變。

內(nèi)效應(yīng)：在力的作用下，使物體產(chǎn)生變形?！?-1力的概念及其性質(zhì)外效應(yīng)：在力的作用下，使物體的機3§2-1力的概念及其性質(zhì)5.力矢量:力是具有大小和方向的量，所以力是矢量，且作用于物體上的力是定位矢量。6.力的圖示:力的三要素可以用有向線段表示。線段的長度按一定比例表示力的大小，線段的方位和箭頭的指向表示力的方向，線段的起點或終點表示力的作用點。過力的作用點，沿力矢量的方位畫出的直線，稱為力的作用線?！?-1力的概念及其性質(zhì)5.力矢量:力是具有大小和方向的4§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)1(力平行四邊形法則)

：作用于物體上任一點的兩個力可合成為作用于該點的一個合力。合力的矢由原兩力的矢為鄰邊而作出的力平行四邊形的對角矢來表示。F1FRF2F2力三角形法則二、力的性質(zhì)F1FRF2FRF1力平行四邊形法則如用FR表示力F1和F2的合力，則性質(zhì)１的矢量表達(dá)式為

FR=F1+F2

即合力的矢量等于各分力的矢量和?！?-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)1(力平行四邊形法則)：作5§2-1力的概念及其性質(zhì)力的平行四邊形法則，是力系簡化的基礎(chǔ)。它表明作用于物體上同一點的兩個力可以合成為一個合力；反之，一個力也可分解為同平面內(nèi)的兩個分力,但分力并不是唯一的。在工程實際中，常把一個力F沿直角坐標(biāo)軸方向分解，從而得到兩個相互垂直的分力Fx和Fy，稱為力的正交分解。式中a為力F與x軸所夾的銳角。分力的大小為§2-1力的概念及其性質(zhì)力的平行四邊形法則，是力系簡化的6§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)２(二力平衡條件):作用于同一剛體的兩個力，使剛體處于平衡的充分和必要條件是這兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上。剛體（受壓平衡）柔性體（受壓不能平衡）柔性體（受拉力平衡）§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)２(二力平衡條件):作用于同7§2-1力的概念及其性質(zhì)

二力構(gòu)件：只受兩個力作用而平衡的構(gòu)件。

二力構(gòu)件的特點：（1）構(gòu)件的自重不計；（2）構(gòu)件的形狀可以是直桿或曲桿，形狀任意；（3）構(gòu)件上只有兩個受力點，兩個力的方向待定，但必須在兩個受力點的連線上?！?-1力的概念及其性質(zhì)二力構(gòu)件：只受兩個力作用而平8§2-1力的概念及其性質(zhì)二力桿(二力構(gòu)件)

§2-1力的概念及其性質(zhì)二力桿(二力構(gòu)件)9§2-1力的概念及其性質(zhì)ABCF三鉸拱BC二力桿FCFBABOAB棘爪棘輪

只在二點受力而處于平衡的無重桿或無重構(gòu)件即為二力構(gòu)件。BCGA二力桿FCFA§2-1力的概念及其性質(zhì)ABCF三鉸拱BC二力桿FCFB10§2-1力的概念及其性質(zhì)二力構(gòu)件§2-1力的概念及其性質(zhì)二力構(gòu)件11§2-1力的概念及其性質(zhì)

§2-1力的概念及其性質(zhì)

12§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)3（加減平衡力系公理）:在作用于剛體上的已知力系上，加上或去掉任意個平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效果。理解該公理時注意：

（1）只適用于同一剛體；

（2）作用效應(yīng)為外效應(yīng)。

§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)3（加減平衡力系公理）:在13§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)4（作用與反作用定律）：兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，沿著同一直線，并分別作用在這兩個物體上。說明：力總是成對出現(xiàn)的，有作用力，必定有反作用力，二者總是同時存在，同時消失。一般習(xí)慣上將作用力與反作用力用同一字母表示，其中一個加一撇以示區(qū)別。FF’§2-1力的概念及其性質(zhì)性質(zhì)4（作用與反作用定律）：兩個14§2-1力的概念及其性質(zhì)例：吊燈注意：不要把這一性質(zhì)與二力平衡條件相混淆。作用與反作用定律中的兩個力分別作用在兩個物體上，而二力平衡條件中的兩個力一般作用在同一剛體（同一研究對象）上?！?-1力的概念及其性質(zhì)例：吊燈注意：不要把這一性質(zhì)與二15§2-1力的概念及其性質(zhì)推論（力的可傳性）：作用于剛體上的力可沿其作用線移動到該剛體內(nèi)任一點，而不改變力對剛體的作用效應(yīng)，這一性質(zhì)稱為力的可傳性。作用在剛體上的力是滑動矢量，力的三要素為大小、方向和作用線。由于力對于剛體只有運動效應(yīng)，因此在力系中加上或減去一平衡力系并不改變原力系對剛體的作用效果。§2-1力的概念及其性質(zhì)推論（力的可傳性）：作用于剛體上16§2-1力的概念及其性質(zhì)力的可傳性：力的可傳性只適用于剛體，對變形體不適用?！?-1力的概念及其性質(zhì)力的可傳性：力的可傳性只適用于剛17§2-1力的概念及其性質(zhì)思考題：證明三力平衡匯交定理：若剛體在三個力作用下處于平衡，其中兩個力的作用線交于一點，則第三力也過該交點，且三力共面。？證明：§2-1力的概念及其性質(zhì)思考題：證明三力平衡匯交定理：若18§2-1力的概念及其性質(zhì)三、力系的分類力系平面力系空間力系各力作用線不在同一平面內(nèi)的力系平面匯交力系平面平行力系平面力偶系平面一般力系空間匯交力系空間平行力系空間力偶系空間一般力系各力作用線在同一平面內(nèi)的力系§2-1力的概念及其性質(zhì)三、力系的分類力系平面力系空間力19§2-2力矩、力偶與力的平移力對點之矩（力矩）:一、力對點之矩矩心O，力臂d。力對點之矩（力矩）是指力使物體繞某點轉(zhuǎn)動效應(yīng)的量度。MO（F）——代數(shù)量（標(biāo)量），單位：N·m?！?-2力矩、力偶與力的平移力對點之矩（力矩）:一、力20§2-2力矩、力偶與力的平移力矩:力的大小與力臂的乘積再冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號來表示力F使物體繞O點轉(zhuǎn)動的效應(yīng)，稱為力F對O點的矩，簡稱力矩?！埃薄刮矬w逆時針轉(zhuǎn)時力矩為正；“－”——使物體順時針轉(zhuǎn)時力矩為負(fù)。由力矩的定義可知：（1）當(dāng)力的大小等于零或力的作用線通過矩心（力臂d=0）時，力對點之矩等于零；（2）當(dāng)力沿其作用線移動時，力對點之矩不變?！?-2力矩、力偶與力的平移力矩:力的大小與力臂的乘積21§2-2例2-1已知，求力F對O點的矩。解：力矩、力偶與力的平移§2-2例2-1已知22§2-2力矩、力偶與力的平移(1)由定義計算力矩：MO(F)=MO(Fx)+MO(Fy)=Fy(l+a)+Fxb=F(lsina+bcosa+asina)（2）由力矩定理計算力矩：FxFy例2-2

已知，求力F對O點的矩。解：MO(F)=F.d=F(lsina+bcosa+asina)OF§2-2力矩、力偶與力的平移(1)由定義計算力矩：MO23§2-2力矩、力偶與力的平移例2-3已知Fn、

、r，求力Fn對于輪心O的力矩。解：（1）直接計算（2）利用力矩定理計算§2-2力矩、力偶與力的平移例2-3已知Fn、、r，24§2-2力矩、力偶與力的平移二、力偶力偶實例F1F2§2-2力矩、力偶與力的平移二、力偶力偶實例F1F225§2-2力矩、力偶與力的平移力偶實例§2-2力矩、力偶與力的平移力偶實例26§2-2力矩、力偶與力的平移1.力偶力偶——兩個大小相等、方向相反且不共線的平行力組成的力系。力偶臂——力偶的兩力之間的垂直距離。力偶的作用面——力偶中兩力所在平面。力偶矩：兩個要素：a.大小：力與力偶臂乘積；b.方向：轉(zhuǎn)動方向?！?-2力矩、力偶與力的平移1.力偶力偶——兩個大小相等27§2-2力矩、力偶與力的平移２.力偶的性質(zhì)①力偶在任意坐標(biāo)軸上的投影等于零。力偶不能合成為一個力，也不能用一個力來平衡，力偶只能由力偶來平衡。力和力偶是靜力學(xué)的兩個基本要素。力偶對剛體只有轉(zhuǎn)動效應(yīng)，而無移動效應(yīng)。§2-2力矩、力偶與力的平移２.力偶的性質(zhì)①力偶在任意坐28§2-2力矩、力偶與力的平移力矩的符號力偶矩的符號

M②力偶對任意點取矩都等于力偶矩，不因矩心的改變而改變。③同平面兩個力偶的等效條件：在同平面內(nèi)的兩個力偶，如果力偶矩相同(大小相等，轉(zhuǎn)向相同)，則兩力偶彼此等效。(證明從略)§2-2力矩、力偶與力的平移力矩的符號力偶矩的符號M②29§2-2力矩、力偶與力的平移(a)只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變，力偶可以在作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)，不改變對剛體的作用效果。==§2-2力矩、力偶與力的平移(a)只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向30§2-2力矩、力偶與力的平移(b)只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變，可以同時改變力偶中力的大小和力偶臂的長短，而不改變力偶對剛體的作用效果。MMM§2-2力矩、力偶與力的平移(b)只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向31§2-2力矩、力偶與力的平移三、力的平移定理作用于剛體上的力，可平移至該剛體內(nèi)任一點，但須附加一力偶，其力偶矩等于原力對平移點之矩。僅適應(yīng)于同一剛體?！?-2力矩、力偶與力的平移三、力的平移定理作用于剛體上的力32§2－2力矩、力偶與力的平移力的平移定理的應(yīng)用：§2－2力矩、力偶與力的平移力的平移定理的應(yīng)用：33§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用一、約束與約束力自由體——位移不受限制的物體。非自由體（受約束物體）——位移受到限制的物體?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用一、約束與約束力34§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用約束約束力——約束對被約束體的作用力?！芍車矬w所構(gòu)成、限制非自由體位移?！s束力的方向必定與約束限制物體運動的方向相反。確定約束力方向的基本原則：GGFNFTA§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用約束約束力——約束35§2–3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用二、工程中常見的約束1.柔性約束：由柔軟無重的繩索、膠帶或鏈條等構(gòu)成的約束。柔繩構(gòu)成的約束：柔索對物體的約束力沿著柔索中心線背離被約束物體，為拉力，常用FT表示?！?–3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用二、工程中常見36§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用膠帶構(gòu)成的約束：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用膠帶構(gòu)成的約束：37§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用帶傳動實例：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用帶傳動實例：38鏈條構(gòu)成的約束：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用FT1FT2鏈條構(gòu)成的約束：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用39§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鏈傳動實例：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鏈傳動實例：40§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑接觸面（平面或曲面）構(gòu)成的約束。2.光滑面約束：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑接觸面（平面或曲41§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑面約束實例：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑面約束實例：42§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用公切線公法線節(jié)圓壓力角光滑面的約束力：通過接觸點，沿接觸面在該點的公法線，并為壓力（指向物體）,又稱法向反力（正壓力）?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用公切線公法線節(jié)圓壓43光滑點接觸：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用車輪與鋼軌

凸輪與頂桿兩輪齒嚙合光滑點接觸：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用車輪與44§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用滑槽與銷釘FR§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用滑槽與銷釘FR45§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用滑道、導(dǎo)軌：約束力垂直于滑道、導(dǎo)軌，指向待定。§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用滑道、導(dǎo)軌：約束力垂46§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鉸鏈連接的構(gòu)件可以繞銷釘?shù)妮S線相對轉(zhuǎn)動，但在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)不能沿任何方向相對移動。兩個或兩個以上物體上做出相同直徑的孔并用一個圓柱形銷釘連接起來，即構(gòu)成圓柱鉸鏈（又稱為中間鉸鏈）。3.光滑鉸鏈約束(1)光滑圓柱鉸鏈(中間鉸鏈)約束圓柱銷與銷孔

§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鉸鏈連接的構(gòu)件可以繞47鉸鏈約束實例§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鉸鏈約束實例§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用48鉸鏈鉸鏈鉸鏈約束實例§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用鉸鏈鉸鏈鉸鏈約束實例§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用49§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用接觸點的位置預(yù)先不知，約束力的方向不定，常用過鉸鏈中心的兩個正交分力表示。簡圖FxFyF中間鉸光滑圓柱鉸鏈的約束力分析§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用接50§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑圓柱鉸鏈的約束力光滑圓柱鉸鏈給每個構(gòu)件的約束力在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)，通過鉸鏈的中心，方向未知，常用過鉸鏈中心的兩個正交分力表示

。一般不必分析銷釘?shù)氖芰??！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用光滑圓柱鉸鏈的約束51§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用52§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用（2）固定鉸鏈支座約束FRFxFy約束力過鉸的中心，方向未知,常用兩正交分力表示?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用（2）固定鉸鏈支座約53§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用簡圖固定鉸鏈支座的約束力:通過鉸鏈中心，方向未知,常用兩個正交分力表示?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用簡圖固定鉸鏈支54§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用固定鉸鏈支座約束實例：固定鉸支座圓柱鉸鏈§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用固定鉸鏈支座約束實例55§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用4.輥軸支座（可動鉸鏈支座、活動鉸支座）在上述鉸支座與光滑固定平面之間裝有光滑輥軸而成?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用4.輥軸支座（可動鉸56§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用輥軸支座的約束力：過鉸鏈中心，垂直于支承面，指向未知。簡圖輥軸支座§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用輥軸57§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用5.固定端（插入端）支座

固定端支座既限制物體的移動，又限制物體的轉(zhuǎn)動,固定端支座的約束力有水平、豎向兩個正交分力和一個限制物體轉(zhuǎn)動的約束力偶。3個約束力分量。平面:§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用5.固定端（插入端）58§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用固定端（插入端）支座實例：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用固定端（插入端）支座59§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用工程上常見約束的約束力特征：柔索約束——拉力（張力）FT光滑面約束——法向壓力（正壓力）FN光滑圓柱鉸鏈/固定鉸鏈支座/——過鉸中心，方向未知，常用兩個正交分力Fx、Fy表示?？蓜鱼q鏈支座——約束力垂直于支承面，指向未知。平面固定端支座——兩個正交分力Fx、Fy和一個約束力偶M?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用工程上常見約束的約束60§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用三、物體的受力分析與受力圖物體的受力分析確定物體受了幾個力，每個力的作用位置和力的作用方向。

主動力與被動力主動力：促使物體運動或有運動趨勢的力，其大小和方向常常已知，如重力、水壓力等。被動力：由主動力引起并隨其變化的力，其大小和方向都不知，如約束力。受力圖：將研究對象（物體或物體系統(tǒng)）從周圍物體（約束）中分離出來，畫出作用在研究對象上全部外力（主動力和約束力）的簡圖?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用三、物體的受力分析與61§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用解除約束定理：受約束的物體受到某些主動力的作用時，若將其全部（或部分）約束除去，代之以相應(yīng)的約束力，則物體的運動狀態(tài)不受影響。解除約束后的物體稱為分離體或隔離體（自由體）。受力分析的方法:確定研究對象：需要研究的物體(物體系統(tǒng))。取分離體：設(shè)想把研究對象從周圍的約束中分離出來，單獨畫其簡圖，稱為取分離體。受力分析：分析分離體受幾個外力作用，每個力的作用位置和方向。畫受力圖：在分離體上將物體所受的全部外力（包括主動力和約束力）畫在相應(yīng)力的作用點上。受力分析的步驟：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用解除約束定理：受約束62§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用研究對象是什么？將研究對象分離出來需要解除哪些約束？約束限制研究對象的什么運動？如何正確畫出所解除約束處的約束力？畫受力圖時必須清楚：§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用研究對象是什么？畫受63§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-4碾子重為G，拉力為F，A、Ｂ處光滑接觸，畫出碾子的受力圖。解

(1)取碾子為研究對象，畫出其分離體圖。（2）分析并畫出主動力,重力G和拉力F。（3）分析并畫出約束力FNA和FNB?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-4碾子重為64§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-5屋架受均布風(fēng)力q（N/m），屋架重為G，畫出屋架的受力圖。解（1）取屋架為研究對象，并畫出分離體圖。（2）畫出主動力。（3）畫出約束力。§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-5屋架受均65ACB§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用ABCＦTＧACBＦTＧ例2-6桿AB重為G，畫出AB桿的受力圖。ACB§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用ABCＦTＧA66ACB§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-7

作圓柱體的受力圖。AGCBGFAFNB解（1）取圓柱為研究對象，并畫出分離體圖。（2）畫出主動力。（3）畫出約束力。ACB§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-7作67§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-8作梁的受力圖。FCBAFCBAFCBA解（1）取梁AB為研究對象，并畫出分離體圖。（2）畫出主動力。（3）畫出約束力。根據(jù)三力平衡匯交定理A支座的約束力可用合力FA表示。§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-8作梁的受68§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-9作構(gòu)件ACB的受力圖。BACBAC解（1）取構(gòu)件ACB為研究對象，并畫出分離體圖。（2）畫主動力。（3）畫約束力?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-9作構(gòu)件A69§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用簡單物體系統(tǒng)的受力分析例2-10水平均質(zhì)梁AB重為G1，電動機重為G2，不計桿CD的自重，畫出桿CD和梁AB的受力圖。解（1）取CD桿，其為二力構(gòu)件，其受力圖如圖所示。（2）取AB梁，先畫主動力，再畫約束力，其受力圖如圖所示?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用簡單物體系統(tǒng)的受力分70§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-11不計三鉸拱橋的自重與摩擦，畫出左、右拱AC、BC的受力圖與系統(tǒng)整體受力圖。解（1）右拱BC為二力構(gòu)件，其受力圖如圖所示。（2）取左拱AC,先畫主動力，再畫約束力，其受力圖如圖所示?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用例2-11不計三71§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用（3）取整體,先畫主動力，再畫約束力，其受力圖如圖所示。討論1：考慮到左拱AC三個力作用下平衡，也可按三力平衡匯交定理畫出A處的約束力，左拱AC及整體的受力圖如圖所示?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用（3）取整體,先畫72§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用討論2：若左、右兩拱都考慮自重，如何畫出各受力圖？§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用討論2：若左、右兩拱73§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用畫受力圖的一般步驟及注意事項：1.取分離體或取研究對象。畫受力圖時首先要明確要畫哪一個物體或物體系統(tǒng)的受力圖，然后將其所受的全部約束去掉，單獨畫出該研究對象或分離體的簡圖。2.畫受力圖。分析受力時先畫主動力，再畫約束力。原則上每解除一個約束，就有與之相應(yīng)的約束力作用在研究對象上，約束力的方向要依據(jù)約束的類型來畫，切不可根據(jù)主動力的情況來臆測約束力。§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用畫受力圖的一般步驟及74§2-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用3.正確判別二力構(gòu)件。二力構(gòu)件的受力必沿兩力作用點的連線。固定鉸支座和圓柱鉸鏈的約束力過鉸鏈的中心方向未知，一般用兩個正交的分力表示。但是，當(dāng)固定鉸支座或鉸鏈連接二力構(gòu)件時，其約束力作用線的位置是確定的，所以不要再用兩個正交的分力表示。4.注意作用力與反作用力的關(guān)系。在分析兩物體之間相互作用時，作用力的方向一經(jīng)確定，反作用力的方向就必須與它相反。5.如果取若干個物體組成的系統(tǒng)為研究對象，只畫研究對象所受的外力，不畫內(nèi)力?！?-3約束、約束力、力系和受力圖的應(yīng)用3.正確判別二力構(gòu)75習(xí)題課①選研究對象；②取分離體；③畫主動力；④畫約束力。畫物體受力圖的步驟為：習(xí)題課①選研究對象；畫物體受力圖的步驟為：76習(xí)題課例2-12畫出球O和AB桿的受力圖。習(xí)題課例2-12畫出球O和AB桿的受力圖。77習(xí)題課例2－13曲柄滑塊機構(gòu)受力偶M和力F作用，試畫出其各構(gòu)件和整體的受力圖。解（1）BC桿為二力構(gòu)件，其受力圖如圖所示。（2）取AB桿，其受力圖如圖所示。（3）取滑塊，其受力圖如圖所示。力偶只能與力偶平衡，A處的約束力FA與FB′

組成力偶與主動力偶M平衡，AB桿的受力如圖所示。習(xí)題課例2－13曲柄滑塊機構(gòu)受力偶M和力F作用，試畫出其78習(xí)題課例2-14在圖示結(jié)構(gòu)的B點懸掛重為G的物塊，橫梁AB和斜桿CD的自重不計，試分別畫出斜桿CD、橫梁AB及整體的受力圖。習(xí)題課例2-14在圖示結(jié)構(gòu)的B點懸掛重為G的物塊，橫梁A79習(xí)題課例1-15圖示不計自重的梯子放在光滑水平地面上，畫出繩子、梯子左右兩部分與整個系統(tǒng)受力圖。解（1）繩子受力圖如圖所示。（2）梯子左邊部分受力圖如圖所示（3）梯子右邊部分受力圖如圖所示（4）整體受力圖如圖所示習(xí)題課例1-15圖示不計自重的梯子放在光滑水平地面上，畫80習(xí)題課討論題：畫桿件AC、BC的受力圖。解（1）取桿AC為研究對象，其受力圖如圖所示。（2）取桿BC為研究對象，其受力圖如圖所示習(xí)題課討論題：畫桿件AC、BC的受力圖。解（1）取桿AC為研81習(xí)題課討論：改為力G2作用在C點，作AC桿和BC桿的受力圖。解（1）認(rèn)為銷釘在BC桿上。（2）認(rèn)為銷釘在AC桿上。習(xí)題課討論：改為力G2作用在C點，作AC桿和BC桿的受力圖。82習(xí)題課（3）單獨取銷釘為研究對象習(xí)題課（3）單獨取銷釘為研究對象83§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面一般力系實例§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面一般力系實例84§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面一般力系實例§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面一般力系實例85§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用復(fù)習(xí)：1.力的平移定理§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用復(fù)習(xí)：1.力的平移定理86§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用力多邊形規(guī)則：作力多邊形，找封閉邊。復(fù)習(xí):2.平面匯交力系的合成§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用力多邊形規(guī)則：作力多邊形87§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用復(fù)習(xí)：３.合力投影定理:FR=F1+

F2+…+

Fn=

∑

Fi平面匯交力系合力的大小和方向分別為：

式中a為合力與x軸所夾的銳角。

§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用復(fù)習(xí)：３.合力投影定理:88§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面固定端的約束力分析§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面固定端的約束力分析89§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用固定端實例§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用固定端實例90§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用1.平面匯交力系的平衡方程§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用1.平面匯交力系的平衡方91§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用——平面一般力系的平衡方程（基本形式、兩影一矩式）2.平面一般力系的平衡方程

§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用——平面一般力系的平衡92§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面平行力系的平衡方程有兩種形式（各力不得與投影軸垂直）（矩心A、B兩點連線不得與各力平行）3.平面平行力系的平衡方程§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用平面平行力系的平衡方程有93例2-16AB是吊車梁，BC是鋼索，A端支承可簡化為鉸鏈支座。設(shè)已知電葫蘆和提升重物共重G=5kN,q

=

25o，a=2m，l=2.5m。吊車梁的自重略去不計，求鋼索BC和鉸A的約束力。§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用GCDBA例2-16AB是吊車梁，BC是鋼索，A端支承可簡化為鉸鏈94解：選擇吊車梁（含電動葫蘆和重物）為研究對象，根據(jù)三力平衡匯交定理，可畫出梁的受力圖，取坐標(biāo)系Oxy§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用由平面匯交力系的平衡方程求解解：選擇吊車梁（含電動葫蘆和重物）為研究對象，根據(jù)三力平衡匯95§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用例2-17已知M=Fa。求支座A、B處約束力。解法1：(2)畫受力圖(3)建立坐標(biāo)系,列方程求解(1)取剛架為研究對象§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用例2-17已知M=F96§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用解（1）取AB梁，畫受力圖。解得例2-18已知AC=CB=l,

G=10kN。求鉸鏈A和DC桿受力。（2）列平衡方程求解§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用解（1）取AB梁，畫受力97§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用例2-19已知G1=10kN，G2=40kN，尺寸如圖。求軸承A、B處的約束力。解：取起重機，畫受力圖。§2-4平面力系的平衡方程及應(yīng)用例2-19已知G1=98§2-4平面力系的平衡方