《工程力学》教学课件第一章静力学的基本.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 圆柱铰链约束分类 中间铰链 固定铰链支座 活动铰链支座 连杆约束 （1）中间铰链约束 结构特点：如图示，用销钉联接两有孔零件，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：两零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 （2）固定铰链支座 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 （3）活动铰链支座 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。 （4）连杆约束 约束特点：但链杆只能限制物体沿其中心线方向的运动，而不能限制其他方向的运动。 约束反力的确定：约束力的作用线一定是沿着链杆两端铰链的连线，指向待定。 解决静力学问题时，首先要明确研究对象，在考虑它的受力情况，然后列出相应的平衡方程去计算。熟练掌握物体的受力分析和正确画出其受力图,是解决物体的平衡问题和对构件进行强度核算的重要基础。 学生应牢牢掌握基本内容,为正确画好物体的受力图作好充分准备。除此之外,还要多练习,掌握画图的要求和规律,从而对所学的物体的受力分析和受力图画法真正的理解和掌握,运用到工程构件中解决物体受力的实际问题时就会运用自如、得心应手了。 第四节 物体的受力分析与受力图 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。 第四节 物体的受力分析与受力图 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 受力图：在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力，就称为该物体的受力图。 画受力图步骤： 画受力图是解平衡问题的关键，画受力图的一般步骤为： （１）根据题意确定研究对象，并画出研究对象的分离体简图。 （２）在分离体上画出全部已知的主动力。 （３）在分离体上解除约束的地方画出相应的约束反力。 画分离体的受力图的注意事项 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； 应严格区分约束反力类型； 注意运用“作用力与反作用力”公理来判断和检查； 柔性约束的约束反力只能是拉力不会是压力； 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 例2：重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处，A端放在光滑的水平面上，在点D处用一水平绳索拉住，试画出杆AB的受力图。 FB FA FD G O C A F FAx FAy FOx FOy O B C A D E F C D E FCx FCy FE B A E FBx FBy FBx FBy FOx FOy 例3 ： 试分别画出每个物体及整体的受力图。 ? 本节最基本的概念 力——物体间的相互作用；力是矢量。对一般物体而言，力是定位矢量；对刚体而言，力是滑移矢量。 刚体——受力不变形的物体。 约束——物体与物体之间接触和连接方式的简化模型，约束的作用是对与之连接物体的运动施加一定的限制条件。 约束力——约束与被约束物体之间的相互作用力。 平衡——刚体相对惯性系静止或作匀速直线平移。 课后小结 本章小结 画受力图三步: 分离体 主动力 约束力 检查”三不”: 不多 不漏 不错 谢谢大家！ * * * * * * * * * * * * * * * * 工程力学 长江三峡工程 航空航天 上海南浦大桥 南京长江大桥 澳 门 桥 四川彩虹桥坍塌 《工程力学》是一门主要基础课。通过本门课程的学习，要求学生掌握静力学和材料力学的基础知识，使学生对杆体的平衡、强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的基础知识和初步的计算能力，从而使学生能对简单工程问题进行定性分析。 课程简介 工程力学分为理论力学和材料力学两部分。 主要研究受力物体平