华科 工程力学02第二章基本理论.ppt

回顾：约束力 返回主目录 W 1)可确定约束力方向的约束 柔性约束: FT2 FT1 W O G 光滑约束（接触面法向压力） G1 G2 FN 约束反力是沿接触处的公法线且指向物体的压力。 光滑约束: FN1 FN2 FN1 FN2 FN3 约束力只能是沿柔性体自身的拉力。 返回主目录 2)可确定约束反力作用线的约束 反力作用线过铰链中心且垂直于支承面，指向待定 滚动支承（滚动铰）： 滚动(铰)支承 A A FA 可动铰 B FB C FC 滚动支座 滑道滑块 导轨滑套 约束反力垂直于滑道、导轨，指向亦待定 滑道、导轨： FN FN B C G 二力杆 A FC FA 返回主目录 A A 固定铰链 3)可确定作用点的约束 约束反力FRA，过铰链中心。 大小和方向待定，用FAx、FAy表示 固定铰链： 约束力可与固定铰同样表示。 中间铰： 中间铰 C FCy FCx x y FA FAx FAy FAx FAy A B A A 平面 约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。 指向不能确定的约束反力，可以任意假设。 若求解的结果为正，所设指向正确；为负则指向与假设相反。 FAy MA FAx FAy FAx FAy FAx FBy 返回主目录 A B A A 空间 球铰 一对轴承 固定端 FAz FAy FAx FAx FAz FAy FBz FBy FAz FAy Mx My Mz 固定端 将研究对象（物体或物体系统）从周围物体的约束中分离出来，画出作用在研究对象上全部力（主动力和约束力）的图，称为受力图或分离体图。 画受力图是对物体进行受力分析的第一步， 也是最重要的一步。 画受力图时必须清楚： 研究对象是什么？ 将研究对象分离出来需要解除哪些约束？ 约束限制研究对象的什么运动？ 如何正确画出所解除约束处的反力？ 2.4 受力图 返回主目录 例 2.4 球G1、G2置于墙和板AB间，BC为绳索。 画受力图。 注意FK与FK?、 FE与FE?…间作用力与反作用力关系。 还要注意，部分受力图中反力必须与整体受力图一致。 未解除约束处的系统内力，不画出。 G1 (b) (c) G2 G2 G1 A B (d) (e) A B G2 G1 A B C (a) G1 G2 D E H K FAx FAy FT FD FK FD FE FD FH FE F?K FH FD FAx FAy FT FAx FAy F?H F?E FT 例 2.5 连杆滑块机构如图，受力偶 M和力F作用， 试画出其各构件和整体的受力图。 注意，若将个体受力图组装到一起，应当得到与整体受力图相同的结果。力不可移出研究对象之外。 A M B C F B C 解: 研究系统整体、杆AB、BC(二力杆)及滑块C。 A M B C F FAy FAx FC FBC FCB FAy FAx F?BC F?CB FC 例 2.6 试画出图示梁AB及BC的受力图。 A B C F q C F q FAy FAx MA FBy FBx FAy FAx MA FC F?By F?Bx FC 正确画出受力图的一般步骤为： 取研究对象，解除其约束，将研究对象分离出来 画出已知外力(力偶),按约束类型画出约束反力 是否有二力杆 注意作用力与反作用力的关系 注意部分与整体受力图中同一约束处反力假设的一致性 关键是正确画出所解除约束处的反力。 反力方向与约束所能限制的物体运动方向相反。 受力图讨论 1： F A Ｂ Ｃ Ｄ FD FＡ 受力图讨论 2： B C F A B C D E FAy FAx MA F ?DB F ?CE FAy FAx MA FDA E FDE F FCE D F ?DE FDB FDA DC---二力杆？ 受力图讨论 3： D C A C A B A B C F D FAC FCA FDx FDy F F ?CA FAx FAy F ?Dy F ?Dx F B FAx FAy F B ？ A B FAx FAy F ?Dy F ?Dx F B F?AC FAx FAy FABx FABy F?AC 习题 p39-40： 2-5; 2-6 (f)、(g); 2-7 (b)、(d). 返回主目录 回顾： 使物体沿力的作用 线移动。 使物体在其作用平面 内转动。 力 力偶 力是矢量 （滑移矢） 力偶是矢量(自由矢) 平面力偶是代数量 共点力系可合成为一个合力。 平面力偶