静力学复习案例分析.ppt

画受力图应注意： 必须明确研究对象。根据题意，从机构或结构中取出研究对象，并单独画出。 正确确定研究对象受力的数目。一般可先画已知的主动力，再依据约束类型画出约束反力。凡是研究对象与其周围接触的物体处，都一定存在约束反力。 正确画出约束反力。依据约束类型画；不要从已知的主动力来作简单的猜测。 画约束反力时应符合作用和反作用定律；同一约束反力应保持一致。 内力不必画出，只需画出外力。 思考题 静力学5个公理内容是什么？在静力学中各起什么作用？适用条件是什么？ 你学过哪些约束？各类约束构造特点是什么？约束反力方向怎么确定？ 铰链约束反力方向为什么一般不能确定？什么条件下可确定？ 什么叫二力杆？什么叫二力构件？ 画受力图的步骤是什么？应注意什么？ 试分析自动机床进刀机构各处的约束 悬臂闸墩变形约束结构 屈曲约束支撑连接接点 重为P 的重物悬挂在滑轮支架系统上，如图所示。设滑轮的中心B与支架ABC相连接，AB为直杆，BC为曲杆，B为销钉。若不计滑轮与支架的自重，画出各构件的受力图。 A B C D E F I H P 练习1 练习2 底座 螺栓 零件 推动杆 连杆 滑动轴承支座 光滑接触面实例 FN 齿轮啮合 FR FR’ 齿轮啮合力 向心轴承或径向轴承 FAy FAx 向心轴承或径向轴承 图示 A 华 东 交 通 大 学 EAST CHINA JIAOTONG UNIVERSITY 55 - * 理论力学 朱成九 主讲 土木建筑学院工程力学研究所 欢迎同学们学习本课程 本课程64学时，为技术基础课和必修课 教材：哈工大《理论力学》 参考书：浙江大学《理论力学》等 考试：统考 答疑：星期四中午、下午 地点：9＃-312 QQ: 188903587 微信名: 忠明 实例1 86年，美国航天飞机“挑战号”升空1分28秒后爆炸。 原因：橡胶垫圈因未考虑温度对其力学性能影响 98年，法国快速列车出轨 原因：车轮箍疲劳断裂，卡住车轮引起列车脱轨 40年，美国华盛顿州塔科马海峡悬索桥（Tacoma Bridge），设计风速为60m/s,而在四个月后，在19m/s的风速袭击下，发生扭曲振动破坏。 原因：风致振动，采用不稳定的H型断面钢板梁 塔科马海峡大桥: 实例2 V三峡大坝雄姿 实例3 高速公路直道与弯道的连接 实例4 卫星发射 实例5 “中华之星”电动车组 秦皇岛－沈阳 客运专线、每小时321公里 超长无缝线路技术 路基填筑技术 桥上无砟轨道技术 实例5 神舟五号载人飞船力学试验 实例6 神舟六号载人飞船发射全过程示意图 实例7 广深铁路樟木头段环镇公路桥60吨钢梁半空侧翻 高空连接施工时路桥两头没有严格固定 架桥时麻痹大意 2003年5月22日凌晨4时 绪 言 理论力学的研究对象和内容 ——— 理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学 静力学：力系简化、力系平衡。 运动学：运动规律。 动力学：力与运动的关系。 理论力学的研究方法 观察－抽象－建模－理论－应用 学习理论力学的目的 为解决工程问题打下一定的基础 为后续课程提供重要的基础 有助于培养辨证唯物主义世界观 静力学：研究物体在力系作用下的平衡规律的科学 三个问题 受力分析 力系的等效替换（或简化） 力系的平衡条件 平衡 平衡力系 第一章 静力学公理和物体的受力分析 刚体和力的概念 刚体：在力的作用下物体的内部任意两点之间的距离始终保持不变——理想化的力学模型 力的概念、力系 力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化 力的作用效应：运动效应、变形效应 力的三要素：大小、方向、作用点 单位：N（牛）、kN（千牛） 静力学公理（P.6~8，自学） 公理1 力的平行四边形规则 公理2 二力平衡条件 公理3 加减平衡力系原理 推理1 力的可传性 推理2 三力平衡汇交定理 公理4 作用和反作用定理 公理5 刚化原理 约束和约束反力 约束 自由体、非自由体 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周 围物体 约束反力 约束反力：约束对物体的作用力 方向：与约束所能够阻碍的位移方向相反 力：主动力、约束反力 工程中常见的约束类型 固体表面直接接触，不计摩擦 限制沿接触表面公法线相对靠拢的位移 约束反力： 大小：未知 方向：沿接触表面公法线， 并指向受力体 作用点：接触处 符号：FN（又称为法向反力） 公法线 切线 实例 光滑接触面 FN C 柔体约束 柔性物体，如绳索、链条、胶带等 限制伸长 约束反力 大小：未知 方向：沿柔体中心线，背离受力体 作用点：接触点 符号：F 或 FT A P A F A P F′ FT1 FT2