工程力学 第4版 教学课件 作者 张秉荣 第一章.ppt

工程中还有一种常见的基本约束，如建筑物上的阳台以及以焊、铆接和用螺栓联接的结构：刀、夹具的锥柄以及车床主轴的锥孔配合等，这些约束均称为固定端约束。 A B 四、固定端约束力 下一页 上一页 返回首页 以上这些工程实例均可归结为一杆插入固定面的力学模型。 对固定端约束，可按约束作用画其约束力。固定端既限制被约束构件的垂直与水平位移，又限制了被约束构件的转动，故固定端在一般情况下，有一组正交的约束力与一个约束力偶。 FAx FAy MA A B 四、固定端约束力 A A 下一页 上一页 返回首页 退出 在静力学中，画研究对象时，只需示出力的作用位置和约束类型，构件可用简单线条组成的简图来表示。 在简图上除去约束，使对象成为自由体，添上代表约束作用的约束力，称为解除约束原理。解除约束后的自由体称为分离体，在分离体上画上它所受的全部主动力与约束力，就称为该物体的受力图。画受力图的一般步骤为： ①画出分析对象的分离体简图； ②在简图上标上已知的主动力； ③在简图上解除约束处画上约束力。 下一页 上一页 第四节 物体的受力分析、受力图 返回目录 支架上有A点的约束力FNAx、FNAy，B点水平方向的约束力FNB，滑车滚轮的压力FR1、FR2和支架自重W。 B A C W 吊钩受绳索约束，沿各绳上画拉力FT1、FT2、FT3。 图示为一起重机支架，已知重力W、吊重G。试画出支架、滑车、吊钩与重物以及物系整体的受力图（滑车、吊钩、绳索的质量不计）。 解 G G 重物上作用有重力G和吊钩沿绳索的拉力FT1、FT2。 FT1 FT2 FT1 FT2 W FT3 滚轮上有钢梁的约束力FR1、FR2。 FT3 FR2 FR1 B A C FR1 FR2 FNAy FNAx FNB 整个物系作用有外力G、W、FNAx、FNAy，其余为内力，均不显示 。 FNAy FNAx FNB 下一页 上一页 返回首页 例1-7 解 分别取滑块、推杆为分离体，画出它们的主动力和约束力。 画出图a、b两图中滑块及推杆的受力图，并进行比较。图a是曲杆滑块机构，图b是凸轮机构。 a） FR FN F O A B M C D B A B F M F D B b） FND FNB FR 滑块上作用的F和FR的交点在滑块与滑道接触长度以内，其合力使滑块单面靠紧滑道，故产生一个与约束面相垂直的反力FN，F、FR、FN三力汇交。推杆上的F与FR的交点在滑道之外，其合力使推杆倾斜而导致B、D两点接触，故有约束力FNB、FND。 B F 下一页 上一页 返回首页 例1-8 A B 例1-9 有一传动支架，如图所示。试画出电动机支架与传动支架的受力图。 解 分别在两固定端A、B画出正交约束力与约束力偶。 FT1 FT2 FNAx FNAy MA FNAx FNAy MA FT1 FT2 下一页 上一页 返回首页 力是物体间相互作用的机械作用，它对物体的作用外效应是使物体的机械运动状态发生变化。力的三要素为：力的大小、力的方向和力的作用点位置。力是矢量。 静力学公理阐明了力的基本性质。二力平衡公理是最基本的力系平衡条件。加减平衡力系公理是力学等效代换和简化理论基础。力的平行四边形法则说明力的运算符合矢量运算法则，是力系简化的基本规则之一。作用与反作用力定律说明了力是物体间相互的机械作用，揭示了力的存在形式与力在物系内部的传递方式。 下一页 上一页 小 结 返回首页 　各图中力偶的作用效应都相同。力偶的力偶臂，力及其方向既然可改变，就可简明地以一个带箭头的弧线并标出值来表示力偶。 下一页 上一页 60N 4cm 240N 1cm 40N 6cm 240N·cm 返回首页 1、空间力系：力偶矩是一个矢量， 用 表示 二、力偶矩 A B F F′ rBA M 力偶矩是一个标量 M = ±Fd 正负号的规定： 力偶使物体逆时针转为 + 力偶使物体顺时针转为– 2、平面力系： A B F F′ d B A d 四、平面力偶系的合成 F1=F1=M1/d F2=F2=M2/d F2 B A F1 F2 F1 M1 M2 d FR FR M=FRd=(F1-F2)d = M1+M2 若在刚体上有若干力偶作用，采用上述方法叠加，可