第一章 理论力学总汇.ppt

例 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子左右两部分与整个系统受力图． 当不计摩擦时，轴与孔在接触为光滑接触约束为法向约束力．约束力作用在接触处，沿径向指向轴心． 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变． 可用二个正交的分力 表示． A B C 光滑圆柱铰链 A B C A B C 简化表示 销钉 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成 A K C FCx FCy C C FCx FCy 通常用两个正交分力FCx，和FCy来表示铰链约束反力，两分力的指向是假定的。 FCx FCy 两物体在铰链处的约束力构成作用力与反作用力关系，即大小相等，方向相反，在同一直线上。 其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出． 光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示． 固定铰链支座 　用铰链连接的两个构件中，其中一个构件是固定在基础上的支座(图a) 。图b～e是几种简化表示。 固定铰链约束反力与铰的情形相同(图f)。 （a） 通常用两个正交分力Fx，和Fy来表示铰支座约束反力，两分力的指向是假定的。 固定铰链 构件 销钉 支座 Fx Fy （b） （c） （d） （e） （f） （a） 构件 销钉 支座 辊轴 FN （c） （d） （e） （b） 　　滚动铰链支座约束反力垂直于支承面，通过铰链中心，指向待定。 如果支承面是光滑的，这种支座不限制构件沿支承面移动和绕销钉轴线的转动，只限制构件沿支承面法线方向的移动。 4、其它类型约束 （1）滚动铰链支座(滑移铰链支座) 滚动铰链支座 滚动铰链支座 (2) 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． （3）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 ． 4、二力构件 A B A A C FP B A FA FBC FCB B C 不论形状如何,如果只在两个力作用下平衡(只在两点受力),则称之为二力杆或二力构件.它所受的两个力一定等值,反向,共线. 。 二力构件 （2）柔索约束——拉力 （5）滑移铰链支座—— ⊥光滑面 （3）光滑铰链—— 一对正交分力 （1）光滑面约束——法向约束力 （4）固定铰链支座—— 一对正交分力 §1-3 物体的受力分析和受力图 注意: 1.在受力图上应画出所有力，主动力和约束反力（被动力） 2.只画外力,不画内力. 3.研究对象要一个一个取. 画受力图步骤： 3、按约束性质画出所有被动力（约束反力）. 1、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图. 2、画出所有主动力(重力,风力,拉力等),一般为已知力. 例 解： 隔离研究对 象画出简图 画出主动力 画出约束力 碾子重为 ，拉力为 ， 、 处光滑 接触，画出碾子的受力图． F P B A B A P F FA FB 例 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受力图． q 匀质球A重G1，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C和柔绳维持在仰角是?的光滑斜面上，绳的一端挂着重G2的物块B。试分析物块B ,球A和滑轮C的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。 例 ? C G B H E G1 A F D G2 解： 1.物块B的受力图。 B D G2 FTD A E F G1 FNF FTE 2. 球A的受力图。 I C FC FTE FTD G H 3.滑轮C 的受力图。 ? C G B H E G1 A F D G2 例 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱的受力图与系统整体受力图． 解： 隔离右拱 隔离左拱 注意作用力与反作用力的方向要相反 整体受力图 思考:此时C处的约束力需要画么? 解： 推论2 三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 左拱呢? 考虑到左拱在三个力作用下平衡，可按三力平衡汇交定理画出左拱的受力图. B O 整体受力图 思考：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？ 此时上述定理画法不再适用 例 取CD杆，其为二力构件(二力杆)，画它的受力图 水平均质梁 重为