第章基本概念和受力分析.pptVIP

练习2 画出AB杆的受力图 (b) C B A D (a) A B C D 练习3 画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图 W W W A B C D 1、研究滑轮 2、研究CD杆 A B C 3、研究AB杆 4、研究整体 W A B C D W W W W C B A 研究整体时，不画物体间的内力 练习4 图示构架中C, D和E为铰链，A为铰链支座,B为链杆，绳索的一端固定在F点，另一端绕过滑轮E并与重物W 连接，不计各构件的重量。画出AB、CB、CE与滑轮E的受力图。 A B C D E F W 解:滑轮可视为三点受力。 E T W RE (滑轮E受力图) RB O1 F W E A B C D E 杆件系统可视为三点受力，即E点, B点和A点，画受力图。 RE RA (杆件系统受力图) E A RBC RCB C B (BC杆受力图) C E RE RCB O2 RD (CE杆受力图) A B D RB RA RBC RD (AB杆含销B受力图) A B C D E F W 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。 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。 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。 不要画错力的方向 受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 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。 整体受力图上只画外力，不画内力。 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。 正确判断二力构件。 对任何实际问题进行力学分析、计算时，都要将实际问题抽象成为力学模型，任何力学计算实际都是针对力学模型进行的。 例如对桥梁进行力学计算，实际上是指对这桥梁的力学模型进行了计算。显然，将实际问题化为力学模型是进行力学计算所必须的重要而关键的一环，这一环进行的好坏，将直接影响计算过程和计算结果。 将实际问题化为力学模型的过程称为力学建模。由于理论力学中将物体视为刚体，因此其力学模型可以用简图来表达，这类简图称为力学简图。 力学模型与力学简图 在建立力学模型时，要抓住关键、本质的方面，忽略次要的方面。 例如： 忽略变形 刚体 三维问题 平面问题 几何形状 圆形 作用在圆心 重力 和力 的简化 A，B处约束力的简化 点接触 光滑接触 力学模型 理论力学中力学模型常遇到的几个方面 材料假设为均匀； 将物体视为刚体； 几何形状简化为圆柱、圆盘、板、杆及由它们组成的简单形状； 受力简化为集中力、分布力； 接触简化为光滑铰链、光滑接触、柔索等。 重点 刚体、力、平衡等基本概念和静力学公理。 各种常见约束的特征及其约束反力的确定。 物体的受力分析和受力图。 难点 准确理解静力学公理。 掌握各种常见约束的特征及其约束反力的正确画法。 重点难点 * * （2）连杆约束: 两端是光滑铰链、自重不计、中间不受力的杆件，称为连杆。 约束特点：连杆只阻碍物体上与连杆连接的那一点沿连杆两端铰链中心的连线运动，故连杆的约束力沿连杆两端铰链中心的连线，指向待定。连杆在结构中用作拉杆或支撑杆。 当连杆平衡时，根据二力平衡公理，其两端的两个力必等值、反向、共线，因此，连杆是二力杆（只受两个力作用而平衡的杆）。 （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 ． A B N （4）光滑球铰链约束 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． （5）固定端(插入端)约束 约束特点：一个物体嵌固于另一个物体所构成的约束，这种约束不仅限制物体在约束处的沿任何方向的移动，而且限制物体在约束处的沿任何方向的转动． （6）平面固定端约束 A B FAy FAx MA 当主动力系为平面力系时，约束力亦为平面力系，通常简化为一对正交力和一个力偶． A B A B 实例 固定铰链