工程力学第三章 受力分析PPT课件

1 约束的基本类型和约束反力的特点 1 柔性约束 2 光滑面约束 3 光滑铰链约束 圆柱形销钉连接 固定铰支座 活动 可动 铰支座 辊轴支座 内容回顾 2 教学内容 物体的受力分析 受力图教学目标 熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法 本次课主要内容 3 一 受力分析无论是研究物体的平衡还是研究物体的运动规律 都需要分析物体的受力情况 1 分离体 研究对象 2 受力分析3 受力图作用在物体上的力有 主动力 被动力 约束反力 1 4物体的受力分析和受力图 4 取研究对象 取分离体 画上主动力 找接触点或连接点 画出约束反力 二 受力分析的步骤 5 解 画约束反力时 一定要按照约束的固有性质画图 切不可主观臆断 例1画出图中的球和杆AB的受力分析图 6 例2画出图中球O与杆AB的受力分析图 7 等腰三角形构架ABC的顶点A B C都用铰链连接 底边AC固定 而AB边的中点D作用有平行于固定边AC的力F 如图所示 不计各杆自重 试画出杆AB和BC的受力图 例3 8 解 1 杆BC的受力图 9 2 杆AB的受力图 第一种画法 第二种画法 10 如图所示 梯子的两部分AB和AC在A点铰接 又在D E两点用水平绳连接 梯子放在光滑水平面上 若其自重不计 但在AB的中点处作用一铅直载荷F 试分别画出梯子的AB AC部分以及整个系统的受力图 例4 11 1 梯子AB部分的受力图 解 2 梯子AC部分的受力图 12 3 梯子整体的受力图 13 例5 画出下列各构件的受力图 14 Ncx Ncy NBx NBy N cx N cy 15 例6 画出下列各构件的受力图 16 尖点问题 应去掉约束 应去掉约束 17 例7 画出下列各构件的受力图 18 三 画受力图应注意的问题 除主动力外 只要物体相互接触 就一定存在有机械作用 要分清研究对象 受力体 都与周围哪些物体 施力体 相接触 接触处必有力 力的方向由约束类型而定 2 不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用 因此对于受力体所受的每一个力 都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的 1 不要漏画力 19 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画 不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想 在分析两物体之间的作用力与反作用力时 要注意 作用力的方向一旦确定 反作用力的方向一定要与之相反 不要把箭头方向画错 即受力图一定要画在分离体上 20 一个力 属于外力还是内力 因研究对象的不同 有可能不同 当物体系统拆开来分析时 原系统的部分内力 就成为新研究对象的外力 对于某一处的约束反力的方向一旦设定 在整体 局部或单个物体的受力图上要与之保持一致 21 如图所示的三铰拱桥 由左右两拱桥铰接而成 设各拱桥的自重不计 在拱上作用有载荷F 试分别画出左拱和右拱的受力图 F 物体的受力分析 22 1 右拱BC的受力图 解 F 23 2 左拱AC的受力图 F 24 如图所示 重物重G 20kN 用钢丝绳挂在支架的滑轮B上 钢丝绳的另一端绕在铰车D上 杆AB与BC铰接 并以铰链A C与墙连接 如两杆与滑轮的自重不计并忽略摩擦和滑轮的大小 试画出杆AB和BC以及滑轮B的受力图 例题2 A B D C 25 1 杆AB的受力图 解 2 杆BC的受力图 A B D C 26 3 滑轮B 不带销钉 的受力图 4 滑轮B 带销钉 的受力图 27 用力F拉动碾子以轧平路面 重为P的碾子受到一石块的阻碍 如图所示 试画出碾子的受力图 例题3 28 碾子的受力图为 解 例题3 29 在图示的平面系统中 匀质球A重P1 本身重量和摩擦不计的理想滑轮C和柔绳维持在仰角是q的光滑斜面上 绳的一端挂着重P2的物块B 试分析物块B 球A和滑轮C的受力情况 并分别画出平衡时各物体的受力图 例题4 30 解 例题4 31 如图所示压榨机中 杆AB和BC的长度相等 自重忽略不计 A B C E处为铰链连接 已知活塞D上受到油缸内的总压力为F 试画出杆AB 活塞和连杆以及压块C的受力图 例题6 32 解 1 杆AB的受力图 2 活塞和连杆的受力图 3 压块C的受力图 33 如图所示平面构架 由杆AB DE及DB铰接而成 钢绳一端拴在K处 另一端绕过定滑轮 和动滑轮 后拴在销钉B上 重物的重量为P 各杆和滑轮的自重不计 1 试分别画出各杆 各滑轮 销钉B以及整个系统的受力图 2 画出销钉B与滑轮 一起的受力图 3 画出杆AB 滑轮 钢绳和重物作为一个系统时的受力图 例题7 34 1 杆BD B处为没有销钉的孔 的受力图 解 2 杆AB B处仍为没有销钉的孔 的受力图 35 3 杆DE的受力图 4 轮 B处为没有销钉的孔 的受力图 36 5 轮 的受力图 6 销钉B的受力图 7 销钉B与滑轮 一起的受力图 37 8 整体的受力图 9 杆AB 滑轮 以及重物 钢绳 包括销钉B 一起的受力图 38 重为P的重物悬挂在滑轮支架系统上 如图所示 设滑轮的中心B与支架ABC相连接 AB为直杆 BC为曲杆 B为销钉 若不计滑轮与支架的自重 画出各构件的受力图 例题8 39 解 1 杆AB的受力图 2