物体的受力分析和受力图.ppt

受力分析 工程中 为了求出未知的约束反力 需要根据已知力 应用平衡条件求解 为此 先要确定构件受了几个力 各个力的作用点和力的作用方向 这个分析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 物体受力的几个术语 明确研究对象 研究对象 即所要研究的受力体 它往往是非自由体 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 这就是取分离体 画受力图的过程 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 画出受力图的步骤 将约束按照性质归入某类典型约束 根据典型约束的约束反力特征 可确定反力的作用点 作用线方向和力的指向 这是分析约束反力的基本出发点 运用二力平衡条件或三力平衡汇交定理确定某些约束反力 按照作用力和反作用力规律 分析两个物体之间的相互作用力 讨论作用力和反作用力时 要特别注意明确每一个力的受力体和施力体 研究对象是受力体 要把其它物体对它的作用力画在它的受力图上 当研究对象改变时 受力体也随着改变 画约束反力时应当注意的问题 解 1 以球为研究对象 画出分离体 解除绳和墙的约束 例1 1质量为m的球 用绳挂在光滑的铅直墙上 如图所示 试画出此球的受力图 2 画主动力 3 画出绳的约束反力和光滑面约束反力 解 1 分析圆柱 的受力情况 例1 2两个圆柱放在图所示的槽中 圆柱的重量分别为G1 G2 已知接触处均光滑 试分析每个圆柱的受力情况 2 分析圆柱 的受力情况 解 1 分析杆CD 例1 3如图所示 梁AB的B端受到载荷F的作用 A端以光滑圆柱铰链固定于墙上 C处受直杆支撑 C D均为光滑圆柱铰链 不计梁AB和直杆CD的自身重量 试画出杆CD和梁AB的受力图 2 分析杆AB 解 1 先分析受力比较简单的拱BC 例1 4如图所示的三铰拱桥 由左 右两拱铰接而成 设各拱自重不计 在拱AC上作用有载荷F 试分别画出拱AC和CB的受力图 2 取拱AC为研究对象 例1 5液压夹具如图所示 已知液压油缸中油压合力为F 沿活塞杆轴线作用于活塞 缸壁对活塞的作用力忽略不计 四杆AB BC AD DE均为光滑铰链连接 B D两个滚轮压紧工件 杆和轮的重量均略去不计 接触均为光滑 试画出销钉A 杆AB 滚轮B的受力图 解 作用在活塞上的压力通过复合铰链A推动连杆AB和AD 使滚轮B和D压紧压板和工件 因杆AB和杆AD不计自重 所以AB和AD都是二力杆 例1 7如图所示 梯子的两部分AB AC由绳DE连接 A处为光滑铰链 梯子放在光滑的水平面上 自重不计 质量为m的人站在AB的中点H处 试画出整个系统受力图以及绳子DE和梯子的AB AC部分的受力图 解 1 讨论整个系统受力情况 主动力为 按照光滑接触面性质 B C处受到沿法线方向的约束反力 2 绳子DE的受力分析 3 AB部分的受力分析 4 AC部分的受力分析 1 选好研究对象 2 正确确定研究对象受力的数目 3 一定要按照约束的性质画约束反力 4 当几