静力学基础篇-受力分析.ppt

1.物体的受力分析 2.力系的简化(背景：被截出的受力体) 3.力系的平衡条件(背景：被截出的受力体) 当刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力的作用线必汇交于一点。 约束、约束力 物体某些位移所受到的限制（作用）称为约束（力）。  约束特点: 与光滑接触面相似。 约束反力: 垂直于支承面,在双面约束的情况下,指向不能事先确定。 自由铰接点的受力分析 组合结构的受力分析 * * 静力学研究三方面问题： 静力学在工程中应用非常广泛。机械和工程结构的设计都要求应用静力学理论进行受力分析和静力计算。 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改变或使物体变形。 力的三要素：大小、方向、作用点。力可以用矢量F表示。 力的效应:改变受力体运动状态⊕使之变形。 力的概念 2. 二力平衡公理 F=－F’ 二力平衡必共线 二力构件 注：受力物体上仅有两个受力作用点，即为二力构件. 问题：判断二力构件？ 试画出BC构件的受力图。  作用在刚体上某点的力，可沿其作用线移动，而不改变它对刚体的作用(平衡效果)。 推理1 力的可传性 = = A B F A B F’ A B F F’ F” 推理2 三力平衡汇交公理 注：受力体上仅有三个力作用点，即符合三力平衡汇交定理。 忽略自重 问题：判断二力构件、三力构件？ 试画出BC构件、AD杆的受力图。 忽略自重 4. 作用与反作用定律 两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。 F = -F ’ 推广到两物体间的其它作用：力偶、… 注意相互作用之间时常存在的主、被动关系！ 物体受力分类：主动力、约束力（被动力） 自由体和非自由体： 空间位移不受任何限制的物体称为自由体。 位移受到限制的物体称为非自由体。 约束和约束力 支座约束力、接触面摩擦力… 约束特性: 只能沿接触点公法线方向约束位移。 约束反力: 法向约束力。 1、光滑面约束 工程中常见 的几类约束 约束特性: 阻碍物体沿绳索伸长方向的位移。 约束力: 拉力（张力）. 2、柔索约束 3、固定铰支座 约束特点: 与光滑圆柱铰链类同。 约束反力: 方向不定,用两个正交分力表示。　　 轴承 y x o 0 1 1 r约束 y约束 x约束 4、活动铰支座 y x o 0 1 0 r约束 y约束 x约束 5、固定支座 约束力包括：两个分力，和一个约束力偶。 1 1 1 r约束 y约束 x约束 y x o 6. （园柱）铰接点 约束特性：两个物体相互约束。(非支座) 约束反力：两个分力、无约束力偶　 C r位移 Y位移 X位移 y x o C C FC1X FC1Y 1 F`C2X F`C2Y F`C1X F`C1Y C FC2X FC2Y 2 1 2 C 1号杆的受力 2号杆的受力 节点C的受力 * * *