原方版工程力学第一章.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * （3） 固定铰链支座 如果连接铰链中有一个零件固定在地面或机架上，则这种约束 称为固定铰链支座。此类约束广泛应用于桥梁、机械工程中。 55 * 约束力：与圆柱铰链相同。 以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座） 其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑 圆柱铰链。 * 4、其它类型约束 （1）滚动支座 将构件用销钉与支座连接，而支座可以沿着支承面运动，就成为 活动铰支座，或称辊轴支座。图(a)是辊轴支座的示意图。 (a) 图(b)、(ｃ)、(ｄ)是辊轴支座的常用简化表示法。 * 假设支承面是光滑的，辊轴支座就不能阻止沿着支承面的运动，而一般能阻止物体与支座连接处向着支承面或离开支承面的运动。 约束力：通过销钉中心，垂直于支承面，指向不定(即可能 是压力或拉力) 。 图(ｅ)是辊轴支座约束力的表示法。 * * 固定铰链支座 活动铰链支座 * （2）球铰链 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。 * 光滑球铰链约束实例 台灯 * （3）止推轴承 约束特点：除限制轴沿径向位移外，还能限制轴沿轴向位移。 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 。 下图为一典型的止推轴承。 * FA FB A C B (4) 连杆约束 A B 它所受的这两个力必定沿两个力作用点的连线，且等值、反向。有时把它作为一种约束对待。 分析杆AB有如下特点： （1）两端是光滑铰链； （2）自重忽略不计； （3）中间不受力。 结论：具有上述特点的构件称为 二力构件，即只在两个力作用下 平衡的构件（如是直杆则称为 二力杆） 。 * C A B A B FA FB 连杆约束 受力图正确吗? * C A B A B FA FB 连杆约束 * C B D A A B FB FA 连杆约束 * 小结： （5）球铰链——空间三个正交分力 （6）止推轴承——空间个三正交分力 （1）光滑面约束——法向约束力 （2）柔索约束——张力 （3）光滑铰链—— （4）滚动支座—— ⊥光滑面 （7）连杆约束——过两作用点连线的一对 平衡力 * §1-3 物体的受力分析和受力图 1. 受力分析 2. 画受力图的一般步骤 （1）取研究对象 （2）分析研究对象受力 主动力：大小和方向、作用点 被动力：方向和作用点 （1）取研究对象或取分离体； （2）标上主动力； （3）画约束力； （4）检查受力图中的力有无多、漏、错等现象。 * 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为P 的碾子受到一 石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。 例 题 1-1 A B F P FNA FNB 解：1、取碾子为研究对象（分离体）； 2、画主动力； 3、画约束力。 A B P F * 水平均质梁AB重为P1 ，电动机重为P2 ，不计杆CD的自重，画出杆CD 和梁AB 的受力图(图a )。 例 题 1-2 * 例 题 1-2 解： 1. 杆CD 的受力图。 * 2. 取AB 梁，其受力图如图 (c) 若这样画，梁AB 的受力图又如何改动? CD 杆的受力图能否画为图（d）所示？ 例 题 1-2 * 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱 AC、BC 的受力图与系统整体受力图。 解： 右拱CB为二力构件，其受力图如图（b）所示 例 题 1-3 * 取左拱AC ,其受力图如图（c）所示 系统整体受力图如图（d）所示 例 题 1-3 * 考虑到左拱AC 在三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱AC 的受力图，如图（e）所示。 此时整体受力图如图（f）所示 例 题 1-3 * 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） 例 题 1-3 * 等腰三角形构架ABC 的顶点 A，B，C 都用铰链连接，底边AC固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图所示。不计各杆自重，试画出杆AB 和BC 的受力图。 B C A B F D 例 题 1-4 * 2. 杆AB 的受力图。 正交分解 FAx FAy FB 三力平衡汇交 H FA FB 解： B C A B F D D B A F 第一种画法 F B D A 第二种画法 FC FB B C 例 题 1-4 1.杆BC的受力图。 * 如图所示，梯子的两部分AB和AC在A