三大力学——理论力学讲解.ppt

4.其它类型约束 （1）滚动支座 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辊轴而成． 约束力：构件受到垂直于光滑面的约束力． (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． （3）止推轴承 约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制． 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力 ． 球铰链——空间三正交分力 止推轴承——空间三正交分力 （2）柔索约束——张力 （4）滚动支座—— ⊥光滑面 （3）光滑铰链—— （1）光滑面约束——法向约束力 总结 §1-3 物体的受力分析和受力图 力学模型与力学简图 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 3.按约束性质画出所有约束（被动）力 1.取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图 2.画出所有主动力 物体的受力分析和受力图 例1-1 画出简图 画出主动力 画出约束力 碾子重为 ，拉力为 ， 、 处光滑接触，画出碾子的受力图． 解： 例1-2 取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受力图． 解： 例1-3 取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图(b) 水平均质梁 重为 ，电动机重为 ，不计杆 的自重，画出杆 和梁 的受力图。 解： 取 梁，其受力图如图 (c) 若这样画，梁 的受力图又如何改动? 杆的受力图能否画为图（d）所示？ 例1-4 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱 的受力图与系统整体受力图． 右拱 为二力构件，其受力图如图（b）所示 解： 系统整体受力图如图（d）所示 取左拱 ,其受力图如图（c）所示 考虑到左拱 三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱 的受力图，如图（e）所示 此时整体受力图如图（f）所示 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1-5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图． 绳子受力图如图（b）所示 解： 梯子左边部分受力图如图（c）所示 梯子右边部分受力图如图（d）所示 整体受力图如图（e）所示 提问：左右两部分梯子在 处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？ 力学模型与力学简图 对任何实际问题进行力学分析、计算时，都要将实际问 题抽象成为力学模型，任何力学计算实际都是针对力学模型 进行的。 例如对桥梁进行力学计算，实际上是指对这桥梁的力学模型进行了计算。显然，将实际问题化为力学模型是进行力学计算所必须的重要而关键的一环，这一环进行的好坏，将直接影响计算过程和计算结果。 将实际问题化为力学模型的过程称为力学建模。由于理 论力学中将物体视为刚体，因此其力学模型可以用简图来表 达，这类简图称为力学简图。 在建立力学模型时，要抓住关键、本质的方面，忽略 次要的方面。 例如： 忽略变形 刚体 三维问题 平面问题 几何形状 圆形 作用在圆心 重力 和力 的简化 A，B处约束力的简化 点接触 光滑接触 力学模型 理论力学中力学模型常遇到的几个方面 材料假设为均匀； 将物体视为刚体； 几何形状简化为圆柱、圆盘、板、杆及由它们组成的简单 形状； 受力简化为集中力、分布力； 接触简化为光滑铰链、光滑接触、柔索等。 第二章 平面力系 一、平面汇交力系合成的几何法－－力多边形规则 §2-1 平面汇交力系 力多边形 力多边形规则 平衡条件 二、平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是： 该力系的力多边形自行封闭. 已知： ,各杆自重不计； 求： 杆及铰链 的受力. 例2-2 按比例量得 用几何法，画封闭力三角形. 为二力杆，取 杆，画受力图. 解： §2-2 平面力对点之矩 平面力偶理论 一、平面力对点之矩（力矩） 两个要素： 力矩作用面， 称为矩心， 到力的作用线的垂直距离 称为力臂 1.大小：力 与力臂的乘积 2.方向：转动方向 力对点之矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时为正，反之为负.常用单位 或 二、合力矩定理与力矩的解析表达式 合力矩定理：平面汇交力系的