第一静力学公里和物体受力分析.pptVIP

球铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。 约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。 约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确定的空间力。可用三个正交分力表示。 止推轴承 约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制。 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束反力，亦有三个正交分力 。 2-5 物体的受力分析·受力图 受力分析：确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的方向，这一分析过程称为物体的受力分析。 解除约束、取分离体：为了清晰地表达出物体（即研究对象）的受力情况，需将其从约束中分离出来，单独画出它的简图。 受力图：在分离体上表示物体受力情况的简图。 受力分析的目的：将物体的受力情况描述出来，便于分析和研究。 画受力图的步骤： 1. 根据题意选取研究对象，并用尽可能简明的轮廓把它单独画出，即取分离体。 2.画出作用在分离体上的全部主动力。 3.根据各类约束性质逐一画出约束力。 例1 用力F拉动压路的碾子。已知碾子重P，并受到固定石块A的阻挡，如图所示。试画出碾子的受力图。 F FNB FNA 思考：在碾子即将越过石块的瞬时，其受力图有何变化呢？ FNB P FAx FAy 例2 屋架如图所示。A处为固定铰链支座，B处为滚动支座，搁在光滑的水平面上。已知屋架自重，均匀分布的风力垂直作用在边上，载荷强度为q。试画出屋架的受力图。 思考：试画出两个油桶为研究对象的受力图。 例3 两只油桶堆放在槽中，如图所示，试画出每个桶的受力图。 P2 FNB FNA FNC F’NB P1 P1 FNC FNA P2 P1 P1 P1 P2 FCB FBC F’BC FAy FAx 例4 水平梁AB在A端用铰链固定，B端用斜杆BC支撑，斜杆在两端B和C都用铰链固定。梁上放一电动机。设杆重不计。试分别画出杆BC和梁AB的受力图。 受 力 分 析 示 例 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E 受 力 分 析 示 例 Q A O B C D E * 刚体静力学(statics) 例如，吊车梁的弯曲变形一般不超过跨度（A、B间距离）的1/500，水平方向变形更小。因此，研究吊车梁的平衡规律时，变形是次要因素，可略去不计。刚体静力学是研究变形体力学的基础。 吊车梁的弯曲变形 刚体：在力的作用下任意两点的距离始终不变的物体，称之为刚体。 刚体静力学：研究刚体在力系作用下的平衡规律及其应用。 静力学基本概念： 定义：力是物体间相互的机械作用。 力的运动效应 力的变形效应 作用效应：使物体运动状态发生变化或使物体产生变形。 力的概念： 力的三要素：大小、方向和作用点。 F = Fx i+ Fy j F A B 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) 力系：是指作用在刚体上的一群力。 平衡：是指刚体相对惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。 平面力系:力的作用线分布在同一平面内的力系称为平面力系。 当物体所受的力对称于某一平面时，也可简化为在对称平面内的平面力系。 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个力系为平衡力系。 在刚体静力学中，将研究以下三个问题： 1. 刚体的受力分析。 2. 力系的简化：将作用在物体上的一个力系用另一个力系代替，而不改变原力系对物体的作用效果，则称此两力系等效或互为等效力系。用一个简单力系等效地替换一个复杂力系对物体的作用，称为力系的简化。 3. 力系的平衡条件及其应用。 1-1 静力学公理 Two forces applied at one point of a body have their resultant a force applied at the same point and represented by the diagonal of a parallelogram constructed with the two given forces as its sides. 公理1 力的平形四边形法则 (the parallelogram law) F1 F2 FR F1 F2 FR 矢量表达式表为 FR=F1+F2 静力学公理是建立静力学理论的基础。 2、平行四边形法则是力的合成法则，也是力的分解法则。 3、力的合成是唯一，力的分解不是唯一的。 说明：1、此公理给出了力系简化的基本方法。 例如，拉力F作用在螺钉A上，按此法则可将其沿水平及铅垂方向分解为两个分力F1和F2。 A free rigid body subjected to the action of two forces can be in equ