第一章物体的受力分析及平衡条件.pptVIP

前 言 1 课程介绍 本课是化学专业及其相近的非机械类专业的一门专业方向必修课。 讲授必要的机械设计方面的基础知识，并具备对一般化工设备进行分析和设计的能力。 2.课程内容 (1)力学基础 理论力学(静力学)：求解作用于构件上的外力 工程力学 材料力学 ：杆件受力后的基本变形（拉、压、 弯、扭）。 塔设备 课程类型：考试课 考试形式：闭卷考试(70%) 辅助形式：作业(15%) 出勤(15%) 计划学时：40学时 第一篇 力 学 基 础 刚体的受力分析和平衡规律 金属的力学性能 三.受拉（压构件的强度计算 与受剪切构件的使用计算 四.直梁的弯曲 五.圆轴的扭转 第一章 刚体的受力分析及平衡规律 构件——力学模型——外力—— 变形—— 强度、刚度、稳定性 ——设计校核 一 力的概念及其性质 二 刚体的受力分析 三 平面汇交力系的简化与平衡 四 力矩、力偶、力的平移定理 五 平面一般力系的简化与平衡 六 静力学问题求解方法小结 第一节 力的概念及其性质 一个力可以分解成 两个力 平行四边形法则： 无数解 力的可消性：一个力对物体产生的外效应， 可以被另一个或几个作用于该同一物体上的 外力所产生的外效应抵消 。 平衡力系：使物体处于平衡的那几个外力。 例：图示为一个三角支架，由两根杆和三个销钉组成，A、C将杆与墙面连接，销钉B则将两杆连在一起。当AB杆中央置一重物时，试确定AB杆两端的约束反力力线方位（杆自身质量不计） 例：重为G的均质圆球放在板AB与墙壁AC之间，D，E两处均为光滑接触，尺寸如图所示，设板AB质量不计，求A处的约束反力和绳的拉力 一 、力的基本性质 二 、约束类型和特点和刚体受力分析 二力平衡定律 三力平衡定律 三 、平面汇交平衡力系的平衡方程 例：试对以下四种现象予以解释：1在桌面上平放一圆盘，通过圆盘质心O施加一水平力F(a),圆盘向右平移；2 若力F施加于圆盘的边缘（b），则圆盘在向右平移的同时，还会发生绕质点O的顺时针转动；3 如果圆盘中心开孔并套在一根竖立的固定轴上（c），则圆盘仅产生绕固定轴的转动；4 如果作用在圆盘上的是力偶，那么不管圆盘有无固定轴，只发生纯转动 力学规律： 1 平面汇交力系可以用一个力等效代替; 2 同平面内的力偶系可以用一个合力偶等效代替； 3 一个力可以向任何点平移，平移后的力和产生的附加力偶可以等效代替原来的力。 例：图为一升降操作台，其自重G1=10kN，工作载荷F=4kN，在 C点处和操作台相连接的软索绕过滑轮E，末端挂有重力为G的 平衡重物，装在台边上的A、B两滚轮能使工作台沿轨道上下滚 动。试求软索的拉力和作用在A、B两轮上的反力（不计摩擦 力）。 第六节 静力学问题求解方法小结 1、 如何确定研究对象 2 、如何画分离体受力图 3 、如何建立直角坐标系 4 、如何应用静力学平衡方程 5 、静力学能够解决问题的范围 一 、基本概念 二 、刚体受力图分析 三、平面汇交力系的平衡方程 平面一般力系的平衡方程 O . MO O . d . O . d 1、平衡方程的基本形式 平面一般力系 平 衡 ＝0, MO = 0 二、平面一般力系的平衡方程及其应用 平面一般力系的平衡方程: 解：由∑Y=0可得 T－F －G1=0 T=F +G1=4+10=14kN 由力矩平衡方程可得 ∑Mc（F）=0 1×NB －1.2G1 －1.5F=0 NB =1.2×10+1.5×4=18kN 由∑X=0可得: NB+NA=0 NA= － NB= － 18kN F Fy 三、作为平面一般力系简化结果的一个应用，我们来分析另一种常见约束------固定端约束的反力。 MA Fx 固定端约束反力有三个分量： 两个正交分力，一个反力偶 F F 本章小结： 例：分别画出圆及杆AB的受力图。 A C B 600 P 解： P N1 N2 A B YA XA SBC N2 画约束反力时，一定要按照约束的固有性质画图，切不可主观臆断！ 第三节 平面汇交力系的简化与平衡 平面力系： 作用在刚体上的外力均处于同一平面。 平面汇交力系： 平面力系中的诸力汇交于一点。 平面平行力系： 平面力系中的诸力相互平行。 平面一般体系： 平面力系中的诸力既不汇交于一点又不相互平行。 平衡条件： 作用于刚体上的所有外力的合