第三章 约束受力分析示力图

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解： 1.物块 B 的受力图。
FD D
2. A 的受力图。
FE E A G1 FI F
B H G2 A I G1 C E G
D B

G2
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第3章 约束 受力分析示力图
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3.滑轮 C 的受力图。
J H FH FCx
H C
G
E A
I
D B
G C FCy
FG

G2
G1
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例 题 1
在图示的平面系统中，匀质球
A 重G1，借本身重量和摩擦不计
的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角 是 的光滑斜面上，绳的一端挂 着重G2的物块B。试分析物块B , 球 A 和滑轮 C 的受力情况，并分
E A F
H CΒιβλιοθήκη Baidu
G
D B

G2
G1
别画出平衡时各物体的受力图。
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第3章 约束 受力分析示力图
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工程事故实例：
双曲拱桥，长30余米
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L形桥台与肋拱
设计时遗漏扬压力， 1977年建成，脚手架拆除 后，东侧桥台发生很大水 平位移，路面拱起，桥的 拱顶下降数十厘米，拱肋 发生多处裂缝。
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FAy A 约束力：与圆柱铰链相同。
FAx
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3．活动铰支座或辊轴支座
在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成．
约束力：构件受到垂直光滑面的约束力．
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四、 连 杆
连杆只在两端各受一力，是二力杆。所以，杆AB的两 端所受的力 及 除必定沿AB线作用外，还有：
3.荷载的简化
4.确定尺寸
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二、 结构计算简图举例
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吊臂：
结构的简化 约束的简化1 约束的简化2 荷载的简化 标注尺寸 计算简图
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三、 示力图
在确定的考察对象上画上别的物体作用于它的力 (包括主动力和约 束力)，这样构成的图形称为示力图或受力图，有时也叫隔离体图 。
作示力图是解答力学问题的第一步工作，也是很重要的一步工作，不 能省略，更不容许有任何错误。正确作出示力图，可以清楚表明物体受力 情况和必需的几何关系，有助于对问题分析和所需数学方程的建立，因而 也是求解力学问题的一种有效的手段。如果不画示力图，求解将会发生困 难，乃至无从着手。如果示力图错误，必将导致错误结果，在实际工作中 就会造成生产建设的损失，有时甚至会造成极严重的危害。因此，在学习 力学时，必须一开始就养成良好习惯，认真地、一丝不苟地作示力图，再 据以作进一步的分析计算。
A C D B B E
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。
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解：1. 杆 BC 的受力图。
2. 杆 AB 的受力图。 F FB
B D
B B E
FB
A
B
C
F FAy
A
D
C
FAx
FC
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一、 柔 索
绳索、链条、皮带等属于柔索类约束。由于柔索只能承受拉力， 所以柔索给予所系物体的约束力作用于接触点，方向沿柔索中心线 而背离物体。
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二、 光滑接触面
光滑接触面的约束力通过接触点，沿接触面在该点的公法线，并为 压力（指向物体内部）。
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画示力图的步骤：
1.选取研究对象，画脱离体图； 脱离体：把研究对象从与它有联系的周围物体中分离出 来，解除约束后的这个物体称为脱离体。
2.画脱离体受到的主动力；
3.分析脱离体受到的约束力； 4.检查。
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工程补救：挖去路面材 料，改用轻质填料，增 加桥墩。 后果：减少了过水断面， 影响了泄洪能力，造成 桥墩处严重淤积，影响 航运。 重大经济损失罪
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例 题 2
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 F
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光滑接触约束示例：
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三、 铰连接
铰的组成
上摆
销钉 下摆
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1. 铰链
C
FAy
A
FAx
铰链约束力
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2、固定铰支座 A
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例 题 3 用力F 拉动碾子以轧平路面,重为G 的碾子受到
Fx
Mx
My
Fz
M z Fy
MA
FAx
F Ay
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§3-2 受力分析和示力图
一、 计算简图
2.便于力学计算。
选择计算简图的原则：1.能正确反映实际结构（或机构）的工作性能；
选择计算简图通常包括以下一些内容： 1.结构的简化
2.约束的简化
FA FB
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五、 球铰支座
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六、 径向轴承与止推轴承
1. 径向轴承
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2.止推轴承
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七、 固定支座与固定连接
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第三章
约束、受力分析 示力图
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§3-1 约束与约束反力
阻碍某物体运动的周围物体则称为约束。 [某物体的运动所受的限制条件称为约束。]
约束对于物体的作用力称为约束力（或约束反力）， 也常简称为反力。 v
与约束力相对应，有些力主动地使物体运动或使物体有运 动趋势，这种力称为主动力。如重力、水压力、土压力等等都 是主动力，工程上也常称作荷载 。 确定约束力方向的原则是：约束力的方向总是与约束所能 阻止的运动方向相反。 工程中常见的约束：