机械基础 作者 隋明阳 项目3.ppt

3)计算图3-50中力F对B点的矩。 图　3-49 3)计算图3-50中力F对B点的矩。 图　3-50 3.5　求解约束力  3.5.1　平衡方程 1)选取梁AB为研究对象。2)画受力图。3)列平衡方程。4)解方程组。 3.5.1　平衡方程 图　3-51 3.5.1　平衡方程 图　3-52 3.5.2　固定端约束的约束力 解：取车刀为研究对象，其结构可简化为图3-54b所示情况，约束可简化为图3-54c所示情况，受力图如图3-53c所示。其上所受的力有主动力F，固定端的约束力FAx和FAy及约束力偶MA(暂假设为逆时针方向)。取坐标轴如图所示，列出平衡方程如下：1.求图3-55所示各梁的约束力。2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 3.5.2　固定端约束的约束力 图　3-53 3.5.2　固定端约束的约束力 图　3-54 1.求图3-55所示各梁的约束力。 图　3-55 2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 图　3-56 1)三个基本概念① 力：力是物体间相互的机械作用。力是矢量。力对物体作用的效果决定于力的大小、方向和作用点三个要素。② 刚体：刚体是在力的作用下形状和大小都保持不变的物体。 2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 ③ 平衡：平衡是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。2)4个公理、1个推论① 二力平衡公理。它阐明了作用在一个物体上的最简单力系的平衡条件。② 加减平衡力系公理。它阐明了任意力系等效代换的条件。③ 力的平行四边形公理。它阐明了作用在一个物体上的两个力的合成规则。④ 作用和反作用公理。它阐明了力是两个物体间的相互作用，确定了力在物体之间的传递关系。⑤ 力的可传性原理。它论证了力在刚体上沿作用线的可传递性，说明了在刚体静力学中力是滑移矢量。 2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 3)画物体受力图① 工程中常见约束的约束力画法。方向可以确定的约束有柔体约束、光滑面约束；方位可以确定的约束有活动铰链约束；方向不能直接确定的约束有固定铰链约束、固定端约束。② 画受力图的步骤：先确定研究对象并画出分离体图，再分析研究对象的约束类型及约束力的方向、作用点，然后在分离体上画出所有主动力和约束力，并用正确的符号表示出来。4)力矩等于力的大小与力臂的乘积，在平面问题中它是一个代数量；一般规定当力使物体绕矩心逆时针转动时为正，反之为负。5)力偶和力偶矩。 2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 6)平面任意力系平衡的充分和必要条件是：力系中所有各力在x、y两个坐标轴上投影的代数和等于零；力系中所有各力对力系所在平面内任意点的力矩的代数和等于零。7)平面力系平衡问题的解题要点：① 选取适当的研究对象，并画出研究对象的受力图(受力图上应准确无误地画出主动力和约束力)。固定铰链的约束力可以分解为相互垂直的两个分力。固定端约束力可以简化为方向待定的一个力和一个力偶。② 根据受力图上各力所构成的力系列出平衡方程，并求解未知量。为了简化计算，选取直角坐标轴时，应尽可能使力系中的多数力与坐标轴垂直或平行，而力矩中心应尽可能选在未知力的作用点或两未知力的交点上。 2.试求图3-56所示两种情况下A端的约束力。 ③ 画受力图时，如果无法判定未知力的方向，可以先假设，然后根据计算结果的正负号确定该力的实际方向。如果所求得的结果为正号，说明此力的实际方向与受力图中假设的方向一致；如果求得的结果为负号，则此力的实际方向与图中假设的方向相反。 1.固定铰链支座 图　3-22 2.活动铰链支座 图　3-23 3.2.4　固定端约束 图　3-24 3.3　受力图 1)首先确定研究对象，并分析哪些物体(约束)对它有力的作用。2)画出作用在研究对象上的全部力，包括主动力和约束力。3)研究对象对约束的作用力或其他物体上受的力，在受力图中不应画出。2)作用在球上的力有三个：即球的重力G(作用于球心，铅垂向下)，绳的拉力FT(作用于A点，沿绳方向并离开球体)，斜面的约束力FN (作用于接触点B，垂直于斜面并指向球心)。3)根据以上分析，将球及其所受的各力画出，即得球的受力图，如图3-25b所示。2)取梁AB(包括电动机)为研究对象。 3.3　受力图 1)必须明确研究对象。2)确定研究对象受力的数目。3)画出约束力。4)当分析两物体间相互的作用力时，应遵循作用与反作用公理，作用力的方向一经假定，则反作用力的方向应与之相反。5)画受力图时，通常应先找出二力零部件，画出其受力图，然后再画其他物体的受力图。1.在图3-30中，电灯重G，用细绳与灯上的电线连接于A点。2.画出图3-31中杆AB的受力图。3.画出图3-32中各球的受力图。4.试