工程力学第一章PPT课件

应用举例 例1 1图示结构 分析AB BC杆的受力 解 1 分离出AB BC杆 2 对BC杆进行受力分析 3 对AB杆进行受力分析 例1 2图示结构 分析AB BC杆的受力 解 1 分离出AB BC杆 2 对AB杆进行受力分析 3 对BC杆进行受力分析 课堂练习 练习1图示结构 分析AB CD杆的受力 练习2图示结构 分析AB BC杆的受力 练习3指出图示各结构中哪些构件是二力构件 哪些构件是三力构件 分析其受力的方向能否确定 1 柔体约束 如图a所示起吊机起吊重物 若柔体包络了轮子一部分 如图b所示的链传动或皮带传动等 由绳索 链条 皮带等柔性物形成的约束都可以简化为柔体约束模型 这类约束只承受拉力 不承受压力 通常把包络在轮上的柔体看成是轮子的一部分 从柔体与轮的切点处解除柔体 约束力作用于切点 沿柔体中线 背离轮子 约束力沿柔体的中线 背离受力物体 用符号FT表示 2 光滑面约束 如图a所示重为G的圆柱工件放在v形槽内 在A B两点受到槽面约束 其约束力沿接触面公法线指向工件 图b所示重为G的工件AB放入凹槽内 在A B C点处与槽作用 其约束力沿接触面公法线指向工件 只限制了物体沿接触面公法线方向的运动 约束力沿接触面的公法线 指向受力物体 用符号FN表示 3 铰链约束 2 固定铰支座约束限制了构件销孔端的随意移动 不限制构件绕圆柱销这一点的转动 中间铰和固定铰支座的约束力过铰链的中心 方向不确定 通常用正交的分力FNx FNy表示 用圆柱销钉连接的两构件称为铰链 1 中间铰只限制了构件销孔端的相对移动 不限制构件绕圆柱销这一点的相对转动 必须指出的是 当中间铰或固定铰约束的是二力构件时 其约束力满足二力平衡条件 沿两约束力作用点的连线 方向是确定的 例如 例1 3图示结构 分析AB BC杆的受力 例1 4图示结构 分析AB BC杆的受力 固定铰约束的是三力构件时 约束力一般用正交分力表示 3 活动铰支座 活动铰支座只限制构件沿支承面法线方向的运动 在固定铰支座的下边安装上滚珠称为活动铰支座 活动铰支座的约束力过铰链中心 垂直于支承面 一般按指向构件画出 用符号FN表示 例1 5图示钢架ABCD 试分析其受力 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 小结 一 约束和约束力 限制物体运动的周围物体称为约束 限制物体运动或运动趋势的反作用力称为约束力 二 常见约束的力学模型 常见约束的约束模型 为柔体 光滑面 光滑铰链和固定端 1 柔体约束约束力沿柔体的中线 背离受力物体 2 光滑面约束约束力沿接触面的公法线 指向受力物体 3 铰链约束铰链分为中间铰 固定铰和活动铰 中间铰和固定铰支座的约束力过铰链的中心 方向不确定 通常用正交的分力FNx FNy表示 活动铰支座的约束力过铰链中心 垂直于支承面 一般按指向构件画出 用符号FN表示 一 构件的平面力学简图 二 解除约束取分离体在力学简图中把构件与它周围的构件分开 单独画出这个构件的简图称为解除约束取分离体 构件的受力图 把真实的工程结构或构件简化成能进行分析计算的平面图形 称为构件的平面力学简图 如图a所示的起吊机轮轴 图b为在xy平面的力学简图 图c为yz平面的力学简图 三 受力图在构件的分离上 按已知条件画上主动力 已知力 按不同约束模型的约束力方向 指向及表示符号画出全部的约束力 未知力 即得到构件的受力图 画受力图的步骤是 解 1 解除约束取分离体 应用举例 例1 6图示重G的球体A 用绳子BC系在墙壁上 画球体A的受力图 画受力图的步骤是 1 确定研究对象 2 解除约束取分离体 3 在分离体上画出全部的主动力和约束力 2 在分离体上画出主动力 3 按约束力的画法画出约束力 解 1 解除约束取分离体 例1 7图示三角钢架受外力F作用 画左边AB的受力图 2 在分离体上画出主动力 3 按约束力的画法画出约束力 解 1 解除约束取分离体 例1 8图示为活塞连杆机构结构简图 试画活塞B的受力图 2 在分离体上画出主动力 3 按约束力的画法画出约束力 解 1 解除约束取分离体 2 在分离体上画出主动力 3 按约束力的画法画出约束力 B 例1 9图示三角钢架受外力F作用 画左边AB的受力图 解 1 解除约束取分离体 例1 10画图示结构中AB BC杆的受力图 2 在分离体上画出主动力 3 按约束力的画法画出约束力 解 1 解除约束