第1章静力学基本概念与物体受力分析.ppt

* * [例] 尖点问题 * * 第一章 静力学公理和物体的受力分析 注意以下几个问题： 1．要画分离体 构件受其他件作用力,为明确力作用对象,要把它从机器分离出来,只画其轮廓形状,不画周围其他零件,这就是隔离体 2．要根据约束类型画约束力 如果要分析图示曲杆AB的受力，中图受力似乎能够平衡，但这样的画法是错误的 除了主动力F外，要根据约束类型画约束力：A端，固定铰链,两个分力；B端，活动铰链,垂直一力。受力似乎不平衡，因为根据约束类型画约束力，却是完全正确的 3. 要表示作用力与反作用力的关系 例1 两个相接触零部件之间相互约束力,是作用力与反作用力,因为等值、反向、共线，画受力图时必须： ①作用线平行 ②指向相反 ③约束力的名称相同，并在其中一力名称的上标加一撇 4. 不画内约束力 5．只画受力，不画施力 左、右图杆件，两b图是错误的，因为B、C两处画的是杆件施加给其他物体的力，不是杆件受力。受力图要画对象的受力，正确画法：左图B、C柔索约束,绳带拉力；右图B、C光滑约束,法向压力 * * 例1：由三根直根用铰链连接成图示的梯子，主动力F作用在AB杆上，各杆件的重量不计，要求画出整个梯子、AB杆的受力图 整个梯子：主动力F 约束力是地面对梯子的支承力，因为梯子没有运动的趋势，摩擦力等于零 根据约束类型画约束力：在B、C两处，光滑约束，法向压力FNB、FNC AB杆：主动力F 铰链A处,固定铰链,两个分力Fx、Fy；铰链D,二力杆件,钉孔连线FS ；B处,光滑约束,法向压力FNB AB杆在A处的约束力Fx、Fy和AC杆在该处的受力Fx’、Fy’是作用力与反作用力 不要求分析DE杆受力时，AB杆在D处约束力FS和AC杆E处受力FS’也视为作用力与反作用力 如果要分析DE杆受力，应画出DE杆，它与左右两斜杆FD与FD’，FE与FE’ 为作用力与反作用力 画整个梯子的受力图时，铰链A 、D、E的约束力是内约束力选整体或连接的几个构件为对象时，内约束力是作用与反作用力，对该研究对象作用效果相互抵消 * * 受力分析总结： ⑴ 明确研究对象，将研究对象从系统中隔离出来。 ⑵ 画出研究对象的主动力。 ⑶ 分析研究对象每一处的约束，根据约束的特征分析约束力。 ⑷ 应用公理、推论（二力构件二力共线、三力平衡汇交）确定某些约束力的方向。 ⑸ 物体互相接触，应用作用与反作用定律分析（画系统的受力图时，内力是平衡力系可去掉不画；系统、部分、单个刚体受力图的力的符号、方向要协调）。 * * 第一章 静力学公理和物体的受力分析 · 物体的受力分析——力系的性质 静力学主要研究： · 力系的简化 ——力系的合成 · 力系的平衡条件——力系的平衡 * * 讨论思考作业： 1、内力与外力的概念 2、受力图的画法和 注意事项 * * 第一章 静力学基础 小结 1、刚体的概念 2、平衡的概念 在力的作用下不变形的物体。 物体相对惯性参考系静止或作匀速直线运动。 3、力和力系的概念 （2）力的作用效应 （1）力 物体间相互的机械作用。 外效应（运动效应） 内效应（变形效应） （3）力的三要素 力的作用点 力的方向 力的大小 一、静力学基本概念 * * 第一章 静力学基础 1、柔性约束 2、光滑接触面约束 3、光滑圆柱铰链约束 二、约束和约束力 绳索、链条等，只能承受拉力。 约束力F 作用于柔索和物体的连接处，方向沿柔索背离被约束物体。 限制物体沿接触面公法线指向约束方向的位移。 约束力F 沿接触面公法线指向物体。 两物体用光滑圆柱体相连，限制物体在与圆柱体轴线垂直的平面内移动。 约束力F 通过接触点并沿接触面法线方向。 * * 4、活动铰链支座约束 二、约束和约束力 活动铰链支座限制物体沿接触面法线方向移动，不限制物体的转动和沿接触面切线方向移动。 约束力F 垂直于滚子支承面通过铰链中心。 5、二力构件 物体对二力构件的作用力必沿通过两作用点的连线。 二力构件对物体的约束力沿两作用点的连线。 第一章 静力学基础 6、固定端约束 约束力用通过杆件与固定端交界点、互相垂直的两个分力Fx、Fy和一个约束力偶M来表示 * * 三、受力图 受力分析总结： ⑴ 明确研究对象，将研究对象从系统中隔离出来。 ⑵ 画出研究对象的主动力。 ⑶ 分析研究对象每一处的约束，根据约束的特征分析约束力。 ⑷ 应用公理、推论（二力构件二力共线、三力平衡汇交）确定某些约束力的方向。 ⑸ 物体互相接触，应用作用与反作用定律分析（画系统的受力图时，内力是平衡力系可去掉不画；系统、部分、单个刚体受力图的力的符号、方向要协调）。