单元二 工程构件受力简图的绘制与分析(1、2).ppt

模块一 工程构件的受力分析及承载能力设计 工程力学的研究内容 模块二 工程构件的受力分析及承载能力设计 学习情境 一 工程构件受力图的绘制与分析 环节一、提出工作任务 环节二、资讯 环节五、课堂小结与任务布置 3、光滑圆柱铰链约束 光滑圆柱铰链约束是由两个带有圆孔的构件并由圆柱销钉连接构成。 (1) 中间铰链 Fx Fy (2)固定铰支座 限制杆件在平面内的任何移动，但不限制杆件绕铰链中心转动。 约束反力方向不定，用Fx、Fy方向正交分力来表示。 、 表示。 Fx Fy 应用举例： 例3 图示结构，分析AB、BC杆的受力。 C B A F C B B A FC FB FB F 例4 图示结构，分析AB、BC杆的受力。 C B A F C B F A B FA FB FB FCx FCy FAx FAy （3）活动铰支座 在固定铰支座的下边安装上滚珠称为活动铰支座。 FN FN FN FAy 例5 图示钢架ABCD，试分析其受力。 A B F D C F A B D C FND FAx （4）、链杆约束 课堂练习 分析判断图示构件的约束力画得是否正确? 并改正图中的错误。 D B A F C a) F B A C FA FT A B D C G b) c) B F C A C B F D A d) A B D C G FB FD FA B F C A FB FA C B F D A FD FAx FAy FAy FAx FD FD FB FB FAy FAx FT 受力分析：分析构件受了哪些力，并分析各个力的作用点和力的作用方向的过程称为物体的受力分析。 受力分类：作用在物体上的力可分为主动力和被动力两类。约束对于物体的反力是未知的被动力。约束反力以外的其它力统称为主动力。 受力图：把所研究的非自由体解除全部约束，将它所受的全部主动力和约束反力画在其上，这种表示物体受力的简明图形，称为受力图。 四、 物体受力分析与受力图 明确研究对象：即所要研究的受力体，求解静力学平衡问题时，首先要明确研究对象，然后再分析它所受的力。 取分离体：把研究对象从它周围物体的联系中分离出来，把其它物体对它的作用以相应的力表示。 画受力图：画受力图一般要先画主动力，后画约束反力。 分析受力的关键在于确定约束反力的方向，因此要特别注意判断约束反力的作用点﹑作用线方向和力的指向。 画受力图的步骤 解：1.解除约束取分离体。 应用举例 例6 图示重G球体A，用绳子BC系在墙上，画球体A受力图。 D B C A A 2.在分离体上画出主动力。 G 3.按约束力的画法画出约束力。 FT FD 解：1.解除约束取分离体。 例7 图示三角钢架受外力F作用，画左边AB受力图。 2.在分离体上画出主动力。 3.按约束力的画法画出约束力。 A F C B F A B FB FAy FAx * * 工程力学包括静力学、运动力学和材料力学三部分。 静力学主要研究受力物体平衡时，作用力应满足的条件及其在工程上的应用。 运动力学主要研究物体的基本运动，以及物体的运动与受力之间的关系。 材料力学主要研究构件在外力作用下的变形和破坏规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度、稳定性的基本理论和方法。 实例1：支承管道的三角托架 实例2：卷扬机结构 学习情境一 工程构件受力图的绘制与分析 学习情境二 平面力系构件的受力分析 学习情境三 工程构件轴向拉伸与压缩的承载能力设计 学习情境四 工程构件剪切、挤压与扭转的承载能力设计 学习情境五 工程构件弯曲的承载能力设计 能力目标： 能够分析工程中常见约束的类型及特点； 能够运用静力学公理分析力学现象； 能够绘制受力图，并正确分析受力情况； 任务一：绘制并分析悬臂吊车横梁及拉杆的受力图。 任务二：画图示结构中各构件的受力图。 D B A F C a) A B C F b) c) B F C A A B C F d) F ?? 一、静力学的基本概念 1、力的概念 力的定义 力是物体间相互的机械作用。 问：力作用在物体上将产生什么样的效应？ 外效应：使物体的运动状态发生变化。 内效应：使物体产生变形。 问：力对物体的内外效应决定于什么？ 力的三要素及表示方法 力的三要素：力的大小、方向和作用点。 单位：国际单位制是N。工程单位制是kgf 换算关系：1kgf≈9.8N 力的表示：力是矢量，用有向线段表示，线段的起点（或终点）表示力的作用