工程力学课件01静力学概念.ppt

* * * * * 固定铰支座 中间铰 铰 销钉 中间铰 简化表示： 约束力表示： 4 活动铰支座（辊轴支座） 在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。 上摆 销钉 底板 滚轮 活动铰支座 活动铰支座 其它表示 FA A FB FC B C A FA B FB C FC 活动铰支座 光滑圆柱铰链约束实例 固定铰链支座 活动铰链支座 * A 空间 5 光滑球铰链 反力是过球铰中心的FAx、FAy、FAz三个分力。 FAz FAy FAx 6 二力构件 二力构件 二力构件的约束力沿连杆两端铰链的连线，指向不定，通常假设受拉。 翻斗车 二力构件 7 、其它约束 约束反力垂直于滑道、导轨，指向亦待定。 滑道、导轨： FN FN 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 §1-4 物体的受力分析和受力图 作用在物体上的力有：一类是主动力： 如重力,风力,气体压力等。 二类是被动力：即约束反力。 一、受力分析 补：解除约束原理 当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。 意义：在解决实际物体的平衡问题时，可以将该物体所受的各种约束解除，而用相应的约束反力去代替它们对于物体的作用。这时，物体在所有主动力和约束力作用下，仍然保持平衡，但物体已经被抽象成为一个不受任何约束作用的自由体了，因而就可利用静力学所得出的关于自由刚体的平衡条件来解决受有各种不同约束的物体的平衡问题。 画物体受力图主要步骤为： ①选研究对象； ②去约束，取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。 二、受力图 [例1] O W FD FE FAx FAy FB FA FB A B D A B D G [例2] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E Q F O F F1 FO F1 C FC F2 A C D B E FA FB FC [例2] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E A C D B E FA FB FA A D C FD D E FE C B E FB FC FE FD FC1 FC2 C FC1 FC2 FC C B D D E [例3] 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。 FA FB Q FD FE FC A B FB FD [例4] 尖点问题 Q FC FA FB Q FC FB B [例5] 画出下列各构件的受力图 W FT FBx FH FBy FH FD FC C D C B A FAx FAy FD FT FAx FAy FH FC FBy FBx 三、画受力图应注意的问题 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 2、不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。 1、不要漏画力 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。 3、不要画错力的方向 即受力图一定要画在分离体上。 4、受力图上不能再带约束。 一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。 对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。 5、受力图上只画外力，不画内力。 6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。 7 、正确判断二力构件。 1－3 1－4 1－5 * * * * * 第一章 静力学基本概念与物体受力分析 第二章 汇交力系 第三章 力偶系 第四章 平面任意力系 第五章 空间任意力系 第六章 静力学专题——桁架、摩擦、重心 第一篇 静力学 静力学主要研究： 物体的受力分析； 力系的简化； 力系的平衡条件