机械基础教案

北京市丰台职业教育中心校 第1章 构件的静力分析 1.基本概念（力、刚体） 2.静力学公理 3.约束和约束反力 约束：能限制某些物体运动的其它物体。 约束反力(反力)：约束对非自由体的作用。 反力的作用点是约束与非自由体的接触点 反力的方向总是与该约束所能限制的运动方向相反 反力的大小总是未知的。在静力学中可以利用相关平衡条件求出约束反力。 约束的基本类型 柔性约束 光滑面约束 光滑铰链约束

固定端约束

4.受力图

恰当地选取研究对象，正确地画出构件的受力图是解决力学问题的关键。画受力图的具体步骤如下：

1.明确研究对象，画出分离体；

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第 3次课 学时 2 第1章 构件的静力分析 1．空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 一次投影法：力F 与三个坐标轴所夹的锐角分别为、β、, 则力F 在三个轴上的投影等于力的大小乘以该夹角的余弦 二次投影法:若已知力F 与z 轴的夹角为，力F 和z 轴所确定的平面与x 轴的夹角为，可先将力F 在oxy 平面上投影， 然后再向x 、 y 轴进行投影。 空间力系的简化：与平面任意力系的简化方法一样，空间力系也可以简化为一个主矢和一个主矩。 空间力系平衡问题的平面解法 ：在工程中，常将空间力系投影到三个坐标平面上，画出构件受力图的主视、俯视、侧视等三视图，分别列出它们的平衡方程，同样可解出所求的未知量。这种将空间问题转化为平面问题的研究方法，称为空间问题的平面解法。

2．滑动摩擦

两物体接触表面间产生相对滑动或具有相对滑动趋势时所具有的摩擦。

两物体表面间只具有滑动趋势而无相对滑动时的摩擦，称为静滑动摩擦（静摩擦）；接触表面间产生相对滑动时的摩擦，称为动滑动摩擦（动摩擦）。 摩擦角：全反力与法线间的最大夹角。

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北京市丰台职业教育中心校 组合变形的概念 构件同时发生两种或两种以上的基本变形称为组合变形。 举例：略 对发生组合变形的杆件计算应力和变形时，采用叠加法。 即：先将荷载分解成符合基本变形外力条件的外力系，分别计算构件在每一种基本变形时的内力、应力、然后进行叠加，就得原来的荷载引起的组合变形的应力和变形。 当然必须满足小变形假设及线弹性条件。 斜弯曲变形的应力和强度 1. 斜弯曲变形的应力和强度计算 1）.外力分解 Py=P cos Pz=P sin 2）.分别计算各基本变形的内力、应力 cos cos z M P x M ϕϕ

== sin sin y M P x M ϕϕ

==

3）叠加

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y z z y

M M y z I I σσσ'''=+=±±

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当I z ≠I y 时，

即位移不再发生在荷载作用作用面。因而不属于平面弯曲。

拉伸（压缩）和弯曲的组合变形

1、 内力分析

2、 应力分析

3、 强度计算

ϕβtg I I I P I P I l

I l f f tg y z y y z z z

y y z y z ====E 3P E 3P 33

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