理论力学PPT课件第1章力系的简化课件

2020/5/7,1,1.5物体的受力分析,自由体空间位置不受任何限制的物体非自由物体空间位置受到某些限制的物体约束限制物体某些方向运动的周围物体（几何静力学定义）约束力约束对物体的作用力.(通常为作用力的简化结果)主动力使物体产生运动或运动趋势的力受力分析关键确定各类约束力方位,2020/5/7,2,一、受力的简化分布力与集中力,集中力是分布力的简化结果,1、接触力,3、杆内力,2、静水压力,平面,空间,2020/5/7,3,二、典型约束模型,物体连接方式的理想化、抽象化.由约束性质定约束方程。,1、理想刚性约束,（1）光滑面约束（f=0）,方位：沿接触点公法线指向：压物体,2020/5/7,4,2020/5/7,5,2020/5/7,6,组成：由两孔一销,性质：二维光滑面类型：中间铰约束B，固定铰约束A，可动铰约束C方位：不能事先确定时可用正交二分力表示指向：任意假定,（2）光滑铰链约束,a、圆柱形铰链约束,2020/5/7,7,2020/5/7,8,2020/5/7,9,2020/5/7,10,2020/5/7,11,2020/5/7,12,2020/5/7,13,2020/5/7,14,2020/5/7,15,b、球铰约束,组成：球碗与球头,性质：三维光滑面方位：不能事先确定时，常用三分力表示指向：任意假定,焊接点铰铆结点铰沥清麻刀铰,c、其它,2020/5/7,16,2020/5/7,17,（3）固定端,a、平面,b、空间：6个约束力分量,（4）连杆（二力杆）,一圆柱铰2连杆（固定），1连杆（可动）一球铰3连杆固定端3连杆（平面）6连杆（空间）,2020/5/7,18,2020/5/7,19,2020/5/7,20,2020/5/7,21,2020/5/7,22,2020/5/7,23,2020/5/7,24,5.轴承约束,2020/5/7,25,2020/5/7,26,2020/5/7,27,2、理想柔性约束,（1）柔索：柔软不可伸长绳子、胶带、链条等。,方位：沿柔索中心指向：离开物体,2020/5/7,28,2020/5/7,29,（3）柔性关节,其它约束：根据约束对位移的限制特性及力系简化原理，确定约束力。,（2）弹性基础,多种模型：如文克尔,FA=-kwAFB=-kwB,2020/5/7,30,三、物体的受力图,步骤：1）明确研究对象，取分离体2）画主动力（一般已知）3）在约束处代以约束力（一般未知），确定方位，假定指向,例1：不计自重，画各构件受力图,2020/5/7,31,注：1）DE杆由力偶平衡，定约束力方位。2）D、B处作用与反作用力等值反向。FBx、FBy指向可任意假定。3）分布力不可事先向一点简化.分离后可简化。,2020/5/7,32,例2不计自重画各构件受力图,2020/5/7,33,1）上述解答、尽可能画出A,B,C3铰处合力，也可画两分力表示，如A、C处2）三个物体相铰结，有两对作用与反作用力，如C处有FC和FC,FCA和FCA3）销钉附于BC插端,2020/5/7,34,课堂练习不计杆重画各构件受力图,2020/5/7,35,2020/5/7,36,注：1）B处绳拉力可附任一构件上宜附销钉上。,2）若销钉附在轮B上，受力图有何变化？,此时B处受力形式变化，如图,实质不变,2020/5/7,37,画受力图应注意的问题,一般情况下，物体之间通过接触产生相互作用力，要分清研究对象都与周围哪些物体相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。,1、不要漏画力,约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能凭直观或根据主动力的方向来简单推想。,2、不要错画力,2020/5/7,38,一个力，是外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当把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。,3、只画外力，不画内力,若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。,4、整体与局部应一致，不能相互矛盾。,2020/5/7,39,1：力系简化的含义是什么？2：力系简化的意义何在？3：力系简化理论基础有哪些？4：力的简化结果有哪些？5：力系简化有哪些用途？6:力学基本量有哪些？,第1章力系的简化,2020/5/7,40,1、力系平衡的含义是什么？2、研究力系平衡的意义是什么？3、力系平衡的理论基础有哪些？4、力系平衡的几何静力学充要条件是什么？力系平衡的解析静力学充要条件是什么？5、力系平衡方程有几种形式？特殊情况下又有哪些形式？,第2章力系的平衡,2020/5/7,41,