工程力学第三章 受力分析

1、整理ppt1约束的基本类型和约束反力的特点约束的基本类型和约束反力的特点1.1.柔性约束柔性约束2.2.光滑面约束光滑面约束3.3.光滑铰链约束光滑铰链约束圆柱形销钉连接圆柱形销钉连接固定铰支座固定铰支座活动（可动）铰支座（辊轴支座）活动（可动）铰支座（辊轴支座）内容回顾内容回顾整理ppt2 教学内容：教学内容： 物体的受力分析、受力图物体的受力分析、受力图 教学目标教学目标： 熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法。熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法。 本次课主要内容本次课主要内容整理ppt3一、受力分析一、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，无论是研究物体的平衡还是研究物

2、体的运动规律，都需要分析物体的受力情况。都需要分析物体的受力情况。1.1.分离体（研究对象）分离体（研究对象）2.2.受力分析受力分析3.3.受力图受力图作用在物体上的力有：主动力作用在物体上的力有：主动力, ,被动力被动力( (约束反力约束反力) )。 1-4 1-4 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图整理ppt4 取研究对象；取研究对象； 取分离体；取分离体； 画上主动力；画上主动力； 找接触点或连接点；找接触点或连接点； 画出约束反力。画出约束反力。二、受力分析的步骤二、受力分析的步骤整理ppt5ACB600P解：PN1N2ABYAXASBCN2 画约束反力时，一定要按照约束的

3、固有性质画画约束反力时，一定要按照约束的固有性质画图，切不可主观臆断！图，切不可主观臆断！例1 画出图中的球和杆AB的受力分析图整理ppt6例例2 2 画出图中球画出图中球O与杆与杆AB的受力分析图的受力分析图整理ppt7 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。BCABFD例例 3 3整理ppt8解：1. 杆 BC 的受力图。BCABFDFBFCBC整理ppt92. 杆AB 的受力图。正交分解正交分解 BDAFFAxFAyFB三力平衡汇交三力平衡汇交BDA

4、HFFAFBBCABFD第一种画法第二种画法整理ppt10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。F例例 4 4整理ppt11 1.梯子AB 部分的受力图。 解：ABHDFAyFFAxFBDFFABCDEH 2.梯子AC 部分的受力图。 ACEFCAxFAyFEF整理ppt12 3.梯子整体的受力图。 ABCDEHFFBFCFABCDEH整理ppt13 例例5 5 画出下列各构件的受力图QAOBCDE整理ppt14QAOBCDENcxNcy

5、NBxNByNcxNcy整理ppt15 例例6 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图整理ppt16尖点问题应去掉约束应去掉约束应去掉约束应去掉约束整理ppt17 例例7 7 画出下列各构件的受力图整理ppt18三、画受力图应注意的问题三、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）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。处必有力，力的方向由约束类型而定。2、不要多画力、不要多画力要注意力是物

6、体之间的相互机械作用。因此对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。它是哪一个施力体施加的。1、不要漏画力、不要漏画力整理ppt19约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不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，的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相

7、反，不要把箭头方向画错。不要把箭头方向画错。3、不要画错力的方向、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束。、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。即受力图一定要画在分离体上。整理ppt20一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有一个力，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。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。部或单个物体的受力图上

8、要与之保持一致。 5、受力图上只画外力，不画内力。、受力图上只画外力，不画内力。 6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。互协调，不能相互矛盾。7 、正确判断二力构件、正确判断二力构件整理ppt21 如图所示的三铰拱如图所示的三铰拱桥，由左右两拱桥铰接桥，由左右两拱桥铰接而成。设各拱桥的自重而成。设各拱桥的自重不计，在拱上作用有载不计，在拱上作用有载荷荷F，试分别画出左拱，试分别画出左拱和右拱的受力图和右拱的受力图F物体的物体的受力分析受力分析整理ppt22 1. 右拱右拱 BC 的受力图的受力图解：解：F

9、整理ppt232. 左拱左拱 AC 的受力图。的受力图。CFFFFAxCFAy整理ppt24如图所示，重物重如图所示，重物重G = 20 kN, ,用钢丝绳挂在支架的滑轮用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢上，钢丝绳的另一端绕在铰车丝绳的另一端绕在铰车D上。杆上。杆AB与与BC铰接，并以铰链铰接，并以铰链A，C与墙连与墙连接。如两杆与滑轮的自重不计并忽接。如两杆与滑轮的自重不计并忽略摩擦和滑轮的大小，试画出杆略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB和和BC以及以及滑轮滑轮B的受力图。的受力图。例例 题题 23060整理ppt25BAFBCF3060整理ppt2630603060整理ppt27 用力F 拉动碾

10、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。P例例 题题 3整理ppt28 碾子的受力图为:解：ABFPABFPFNAFNB例例 题题 3整理ppt29 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。CGBHEP1AFDP2q 例例 题题 4整理ppt30解：CGBHEP1AFDP2q 1.物块 B 的受力图。BDP2FDAEFP1FFFE2. 球A 的受力图。 3.滑轮 C 的受力图。FCFHFGIGH

11、C例例 题题 4整理ppt31 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。例例 题题 6qDEABCq整理ppt32CFCxFCyFCBqFABAFBA解：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。qDEABCqBFFBCFABqq整理ppt33 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

12、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例 题题 7q整理ppt341. 杆BD（B处为没有销钉的孔）的受力图。FBDFDBDB解：解： 2. 杆AB（B处仍为没有销钉的孔）的受力图。ACBFAFCyFCxFBxFByDKCABEqP整理ppt35ECKDFKFEyFExDBFCyF CxF3. 杆DE的受力图。4. 轮 (B处为没有销钉的孔）的受力图。BFB1yFB1xKF1FDKCABEqP整理ppt365. 轮的受力图。F2F1FBDKCABEqP6. 销钉B的受力图。xB1FyB1FBFBxFByFBDFB7. 销钉B与滑轮 一起的受力图。BByFBDFKFBxF1FBF整理ppt37 8. 整体的受力图。DKCABEqPFAFExFEyDKCABEqP 9. 杆AB，滑轮， 以及重物、钢绳（包括销钉B）一起的受力图。CABFCyPqFAFCxKFBDF整理ppt38 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。 ABCDEFIH45P例例 题题 8整理ppt39