理论力学第一章.ppt

1 滚动支座力学简图: 滑槽与销钉 （双面约束） 一、概念 §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: 被动力，即约束反力。 二类是：主动力，约束反力以外的力统称为～ 如已知载荷、重力,风力,气体压力等。 2、主动力与被动力 1、受力分析 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。 画物体受力图主要步骤为：①选研究对象； ②取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。 3、受力图 二、画受力图 为了清晰地表示物体的受力情况，需要把研究对象的约束全部解除，并把它从周围物体中分离出来，将它所受的力用简明的图形表示出来。这种简图就称为～。 画受力图步骤： ①选研究对象； ②取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。 [例1]画出各构件的受力图 W NE ND ND ′ TB XA YA TB ND ′ RA [例2] 画出下列结构的整体及各构件受力图 SC SD YB ′ XB ′ XA YA XA YA SC ′ TH XB YB TB TB TH SD [例3] 尖点问题 应去掉约束 应去掉约束 NA NB NC NC NB [例4] 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。 NA ND NB ′ NE NB ND ′ NC [例5] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E T ′ T1 T1 ′ NC T2 NC ′ NA NB NB NA ND NE NC1 NC1 ′ NC2 ′ NC ′ NC2 NO 注意 [例6] 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱 的受力图与系统整体受力图． 解： 右拱 为二力构件，其受力图如图（b）所示 系统整体受力图如图（d）所示 取左拱 ,其受力图如图（c）所示 考虑到左拱 三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱 的受力图，如图（e）所示 此时整体受力图如图（f）所示 讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？ 如图 （g） （h） （i） 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图．图(a) 解： 绳子受力图如图（b）所示 [例7] 梯子左边部分受力图如图（c）所示 梯子右边部分受力图如图（d）所示 [例8] D E A B C l l h 如图所示压榨机中，杆AB 和BC 的长度相等，自重忽略不计。A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知活塞D上受到油缸内的总压力为F = 3kN，h = 200 mm，l =1500 mm。试画出杆AB ，活塞和连杆以及压块C 的受力图。 FA B A 解： 1.杆AB 的受力图。 2. 活塞和连杆的受力图。 3. 压块 C 的受力图。 C B x y FCx FCy FCB y x F FBC FAB D E A B C l l h 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。 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 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 * 静力学主要研究三方面的问题： 1、物体的受力分析：分析某个物体共受几个力，以及每个力的作用位置和方向。 引 言 静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 2、力系的等效替换（或简化） 力系：是指作用在物体上的一群力。 (1)将作用在物体上的一个力系用另一个与它等效的力系来代替，这两个力系互为等效力系。 (2)如果用一个简单力系等效地替换一个复杂力系，则称为力系的简化。 (3)如果某力系与一个力等效，这个力称为该力系的合力，而该力系的各力称为该力的分力。 F1 F3 F2 3、建立各种力系的平衡条件： 研究作用在物体上的各种