第1章 绪论(工程力学 王亚双).ppt

* * * * * * * * * 常见典型约束 （1）柔体约束（绳索、皮带、链条等） （2）光滑接触面（线、点）约束 （3）光滑圆柱铰链约束 （4）固定（嵌入）端约束 由柔软的绳索、链条或者传送带等构成的约束。 只能限制物体沿柔体伸长方向的运动，只能受拉，不能受压； 柔性约束反力确定：作用于触点，沿柔体中心，背离被约束物体； 约束反力符号：柔性约束反力用FT表示。 一、柔体约束 缆 索 FR 柔 体 约 束 约束反力特点：沿柔体中心线背离物体 （接触面摩擦力很小可忽略不计时） 约束特点: 只能限制被约束的物体沿接触面的公法线方向向约束体内运动； 约束反力的确定： 通过接触点，沿着接触面公法线方向，指向被约束的物体，即物体受压。 光滑接触的约束反力通常用ＦN 表示。 二、光滑接触面约束 两物体以点、线、面接触，略去接触处的摩擦所形成的约束。 FR 光 滑 面 约 束 约束反力特点：过接触点的公法线指向物体 ● 反力特征： 方位： 沿接触处的共法线 指向： 指向物体（物体受压） A B C FNA FNB FNC 两构件通过圆柱销连接，略去接触处的摩擦所形成的约束称为光滑圆柱铰链约束。分别钻有直径相同的圆柱形孔，用一圆柱形销钉连接起来。 三 、圆柱铰链约束 圆柱铰链约束分类 固定铰链约束 中间铰链约束 活动铰链约束 （1）固定铰链约束 约束特点：如果中间铰链中的构件之一与地基或机架相连，便构成固定铰链支座。 约束反力的确定：约束反力通过销轴中心，方向随主动力方向而不同，用过销轴中心的两个正交的分力FX、FY表示。 x 固定铰链约束 A FAy FAx （2）中间铰链约束 结构特点：如图示，用销钉联接两有孔构件，两被联接件均可绕销轴转动，例如发动机中连杆与活塞、连杆与曲轴的联接。 约束特点：两构件均可相对转动又互相制约。 约束反力在确定：其约束反力用过销轴中心的两个正交的分力FX、和FY表示，如图下所示。 y x （3）活动铰链约束 约束特点：在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑滚轮而成。 约束反力的确定：构件受到垂直光滑面的约束力。 辊 轴 FN (实际约束中FN方向也可以向下) 活动铰链约束 四、固定端(插入端)约束 约束特点：既能约束移动还能约束转动 受力分析要解决的两个问题： 1）确定研究对象； 2）确定研究对象上所受的力（受力分析）。 分离体：解除约束后的自由物体。 研究对象往往为非自由体，为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究的物体从与它周围相联系的物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使之成为分离体。这个步骤叫做选取研究对象或取分离体。 1.4 受力分析与受力图 ⑴根据题目恰当地确定研究对象，研究对象可以是一个物体或一个物系； ⑵取分离体； ⑶在分离体上，画出物体所受的主动力，并标出各主动力的名称； ⑷根据约束的类型确定约束反力的位置与方向，画在分离体上，并标出各约束反力的名称。 受力分析的一般步骤 画分离体的受力图的注意事项 1. 力是物体间相互的机械作用，物体所受每一个力均应清楚哪个是施力物体，以免多画或漏画力； 2. 应严格区分约束反力类型； 3. 注意运用“作用力与反作用力”公理来判断和检查； 4. 柔性约束的约束反力只能是拉力不会是压力； 5. 特别注意运用“二力构件”来进行受力分析。 G A D B FT FN 例1 : 一重为G的球体A，用绳子BC系在光滑的铅垂墙壁上，试画出球体A的受力图。 G A D B C 受 力 分 析 示 例 (4) 2.比较AB 杆与BC 杆的受力 1.画出圆盘的受力图 圆盘的受力图 取 隔 离 体 AB 杆的受力图 B C杆的受力图 B C杆的受力图 取 隔 离 体 C FBC ′ FBC 二力杆( 二力构件) AB 杆的受力图 取 隔 离 体 FA FB 三 力 平衡汇 交 * * * * * * * 工程力学 刘 媛 教学要求 ⑴理解和掌握工程力学的基本概念，基本原理与基本方法及其适用范围。 ⑵能将简单的工程实际抽象为力学模型，能正确地进行物体的受力、运动、动力分析，能正确对构件进行强度的计算，具有选择材料、截面设计的初步技能； ⑶密切联系工程实际，培养科学精神和创新精神，培养辩证唯物主义观点以及分析问题和解决问题的能力。 学习方法 每一讲课的内容需要在课下复习和巩固，有些内容重点讲解，有些内容在课下阅读。 工程力学这门课涵盖较多的计算内