理论力学受力分析习题课件
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理论力学物体受力分析 PPT
理论力学物体受力分析
§1-3 物体的受力分析和受力图
一、受力分析
解决力学问题时，首先，要选定需要进行研究的 物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类 型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过 程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有两大类： （1）主动力：如重力，风力，气体压力等已知力。 （2）被动力：即约束力。 分布力
（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1一起 的受力图；
（3）画出杆AB 、滑轮1、2， 钢绳和重物作为一个系统时 的受力图。
§1-3 物体的受力分析和受力图
解：
D
A K
C
1. 杆BD（B处为没有销钉的 孔）的受力图。
B1
FDB
D
E
2
B
FBD
G
§1-3 物体的受力分析和受力图
§1-3 物体的受力分析和受力图
4. 轮1(B处为没有销钉的孔)的受力图
5. 轮2的受力图
F B1y F K
B
1
F B1x
F1
FB
F 1
2
F2
§1-3 物体的受力分析和受力图
6. 销钉B 的受力图
A
D
A K
C
FA
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2
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F Cy
FDB
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B
§1-3 物体的受力分析和受力图
一、受力分析
解决力学问题时，首先，要选定需要进行研究的 物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类 型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过 程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有两大类： （1）主动力：如重力，风力，气体压力等已知力。 （2）被动力：即约束力。 分布力
（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1一起 的受力图；
（3）画出杆AB 、滑轮1、2， 钢绳和重物作为一个系统时 的受力图。
§1-3 物体的受力分析和受力图
解：
D
A K
C
1. 杆BD（B处为没有销钉的 孔）的受力图。
B1
FDB
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§1-3 物体的受力分析和受力图
§1-3 物体的受力分析和受力图
4. 轮1(B处为没有销钉的孔)的受力图
5. 轮2的受力图
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§1-3 物体的受力分析和受力图
6. 销钉B 的受力图
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理论力学课件-第二篇 第一章 力、受力分析(基本知识点)
第一章 力,受力分析
(基本知识点) 基本, 力是物体对物体的机械作用 , 其作用的效果是使物体的运动状态发生改变或 使物体产生变形.力对物体的作用效果取决于力的大小,方向和作用点, 使物体产生变形.力对物体的作用效果取决于力的大小,方向和作用点,称为力 的三要素.其中,力的大小和方向可用一矢量(或其它带箭头字母, 的三要素.其中,力的大小和方向可用一矢量(或其它带箭头字母,也可用黑体 字母)表示,称为力矢, 字母)表示,称为力矢,而力的作用点的位置可用它相对于空间某一确定点矢径 表示.力矢通常从力的作用点画出,力矢所沿直线称为力的作用线. 表示.力矢通常从力的作用点画出,力矢所沿直线称为力的作用线. 2 力系 力系是同时作用于物体上的一群力.根据力系中各力作用线分布的不同特点, 力系是同时作用于物体上的一群力 . 根据力系中各力作用线分布的不同特点 , 可对力系进行以下分类:各力作用线均在同一直线上的力系称为共线力系, 可对力系进行以下分类:各力作用线均在同一直线上的力系称为共线力系,各力 作用线均在同一平面内的力系称为平面力系, 作用线均在同一平面内的力系称为平面力系,各力作用线在空间分布的力系称为 空间力系,各力作用线都相互平行的力系称为平行力系, 空间力系,各力作用线都相互平行的力系称为平行力系,各力作用线都汇交于同 一点的力系称为汇交力系(作用于同一点的力系称为共点力系, 一点的力系称为汇交力系(作用于同一点的力系称为共点力系,它为汇交力系的 一种特殊情况) 一种特殊情况). 3 平衡 在静力学中,物体相对于地球处于静止或作匀速直线平动的状态, 在静力学中 , 物体相对于地球处于静止或作匀速直线平动的状态 , 称为物体 的平衡. 的平衡. 4 静力学公理 二力平衡公理:作用于同一刚体上的二力使刚体处于平衡的充要条件是: ( 1) 二力平衡公理 : 作用于同一刚体上的二力使刚体处于平衡的充要条件是 : 这二力的大小相等,方向相反,作用线相同,简称等值,反向,共线. 这二力的大小相等,方向相反,作用线相同,简称等值,反向,共线. 在二力作用下平衡的刚体(或刚杆)称为二力体(或二力杆) 在二力作用下平衡的刚体(或刚杆)称为二力体(或二力杆). ( 2) 加减平衡力系公理:在已知力系作用的某一刚体上 , 加上或减去任何一 加减平衡力系公理: 在已知力系作用的某一刚体上, 个平衡力系,都不改变原力系对该刚体的作用效果. 个平衡力系,都不改变原力系对该刚体的作用效果.
(基本知识点) 基本, 力是物体对物体的机械作用 , 其作用的效果是使物体的运动状态发生改变或 使物体产生变形.力对物体的作用效果取决于力的大小,方向和作用点, 使物体产生变形.力对物体的作用效果取决于力的大小,方向和作用点,称为力 的三要素.其中,力的大小和方向可用一矢量(或其它带箭头字母, 的三要素.其中,力的大小和方向可用一矢量(或其它带箭头字母,也可用黑体 字母)表示,称为力矢, 字母)表示,称为力矢,而力的作用点的位置可用它相对于空间某一确定点矢径 表示.力矢通常从力的作用点画出,力矢所沿直线称为力的作用线. 表示.力矢通常从力的作用点画出,力矢所沿直线称为力的作用线. 2 力系 力系是同时作用于物体上的一群力.根据力系中各力作用线分布的不同特点, 力系是同时作用于物体上的一群力 . 根据力系中各力作用线分布的不同特点 , 可对力系进行以下分类:各力作用线均在同一直线上的力系称为共线力系, 可对力系进行以下分类:各力作用线均在同一直线上的力系称为共线力系,各力 作用线均在同一平面内的力系称为平面力系, 作用线均在同一平面内的力系称为平面力系,各力作用线在空间分布的力系称为 空间力系,各力作用线都相互平行的力系称为平行力系, 空间力系,各力作用线都相互平行的力系称为平行力系,各力作用线都汇交于同 一点的力系称为汇交力系(作用于同一点的力系称为共点力系, 一点的力系称为汇交力系(作用于同一点的力系称为共点力系,它为汇交力系的 一种特殊情况) 一种特殊情况). 3 平衡 在静力学中,物体相对于地球处于静止或作匀速直线平动的状态, 在静力学中 , 物体相对于地球处于静止或作匀速直线平动的状态 , 称为物体 的平衡. 的平衡. 4 静力学公理 二力平衡公理:作用于同一刚体上的二力使刚体处于平衡的充要条件是: ( 1) 二力平衡公理 : 作用于同一刚体上的二力使刚体处于平衡的充要条件是 : 这二力的大小相等,方向相反,作用线相同,简称等值,反向,共线. 这二力的大小相等,方向相反,作用线相同,简称等值,反向,共线. 在二力作用下平衡的刚体(或刚杆)称为二力体(或二力杆) 在二力作用下平衡的刚体(或刚杆)称为二力体(或二力杆). ( 2) 加减平衡力系公理:在已知力系作用的某一刚体上 , 加上或减去任何一 加减平衡力系公理: 在已知力系作用的某一刚体上, 个平衡力系,都不改变原力系对该刚体的作用效果. 个平衡力系,都不改变原力系对该刚体的作用效果.
理论力学基本概念和受力分析PPT课件
矩度量。
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的大小与力偶臂的乘积 ：
'
m m(F, F ) F d 。 规定：逆时针转向为正，反之为负
单位：N.m，kN.m
28
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（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力偶三要素：
： ●力偶矩的大小 m Fd
●力偶作用面在空间的方位 ●力偶在作用面内的转向：力偶矩矢与力偶 的转向符合右手螺旋法则 。
§1–1 基本概念 §1–2 力的概念及荷载分类 §1–3 力矩和力偶 §1–4 约束与约束反力 §1–5 物体的受力分析与受力图
4
第4页/共78页
本章重点： 约束和约束反力，物体的受力分析，力在轴上 的投影，合力投影定理，力矩和力偶的概念。 本章难点： 铰链类型约束的性质及其约束反力的画法，物 体系统中各个物体及其整体的受力分析。
约束力在垂直于销钉轴线的平面内 并通过销钉中心，方向待定。 常用两个正交的分力X、Y表示。
公理4 作用力和反作用力定律
两物体间的相互作用力即作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线 重合，并分别作用在这两个物体上。
[例] 吊灯
12
第12页/共78页
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体）， 则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
线分布力的大小及作用位置可由力系简化理论（后述）求得：同向线分布力的 合力的大小等于荷载图的面积，方向与分布力的方向相同，作用线通过荷载图 的形心。
常见分布力的合力及作用位置：
Q
2l/3
l/3
Q
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的大小与力偶臂的乘积 ：
'
m m(F, F ) F d 。 规定：逆时针转向为正，反之为负
单位：N.m，kN.m
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（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力偶三要素：
： ●力偶矩的大小 m Fd
●力偶作用面在空间的方位 ●力偶在作用面内的转向：力偶矩矢与力偶 的转向符合右手螺旋法则 。
§1–1 基本概念 §1–2 力的概念及荷载分类 §1–3 力矩和力偶 §1–4 约束与约束反力 §1–5 物体的受力分析与受力图
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本章重点： 约束和约束反力，物体的受力分析，力在轴上 的投影，合力投影定理，力矩和力偶的概念。 本章难点： 铰链类型约束的性质及其约束反力的画法，物 体系统中各个物体及其整体的受力分析。
约束力在垂直于销钉轴线的平面内 并通过销钉中心，方向待定。 常用两个正交的分力X、Y表示。
公理4 作用力和反作用力定律
两物体间的相互作用力即作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线 重合，并分别作用在这两个物体上。
[例] 吊灯
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公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体）， 则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
线分布力的大小及作用位置可由力系简化理论（后述）求得：同向线分布力的 合力的大小等于荷载图的面积，方向与分布力的方向相同，作用线通过荷载图 的形心。
常见分布力的合力及作用位置：
Q
2l/3
l/3
Q
理论力学第一章受力分析习题课
5
解： 1. 杆 BC 的受力图。
BB
D
F
A
C
FB B
C
FC
精选2021版课件
6
2. 杆AB 的受力图。
BB
D
F
A
正交分解
FB
B
FD
C
XA
A
YA
第一种画法
精选2021版课件
三力平衡汇交
FB
B D
H
F
A
FA
第二种画法
7
4
A
F
H
D
E
B
C
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。
精选2021版课件
8
F
H D B
解： 1.梯子AB 部分的受力图。
YA
A
FA
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H
ENBTDD来自C BX A A
Y A
NC
TE
E
C
2.梯子AC 部分的受力图。
精选2021版课件
9
3.梯子整体的受力图。
A
F
H
D
E
B
C
F
A
H
NB
D B
NC
E C
精选2021版课件
10
1 画出下列各构件的受力图
精选2021版课件
1
精选2021版课件
2
2 梁AC和CD用圆柱铰链C连接，并支承在三个支座 上，A处是固定铰支座，B和D处是可动铰支座，如图 所示。试画梁AC、CD及整梁AD的受力图。梁的自重 不计。
理论力学基础受力分析_图文
B
A
A
FAx
FB
FAy
B
B FB
第三节 物体的受力分析和受力图
画受力图的步骤:
1、检查是否含有二力构件，如果有首先分析二力构件 ;2、确定研究对象，画出分离体的图形; 3、画出主动力； 4、如果有已经画好受力图的分离体，则将其对本分离
体的作用力按照作用力反作用力公理画出；
5、余下约束按照其特点画出。
q F
q F
A
FAX
B
A
B
FAy
RB
例题四
如图所示的三铰刚架ABCD,自重不计。分别 画出 AC、BC、和刚架整体的受力图。
F C
D
A
F D
RC
CC R/C
二力杆
B A RA AC
B
RB BC
例题四
F C
D
A
E
FC
D
A
整体
RA
内力：系统内各个物体之间的作用力。
外力：系统外其它物体对系统内物体
的作用力。
D RD
P
例题七
A
B
C
D
AC
F/CX
P CD
FAX A FAy
B
RB
C F/Cy FCX
C FCy P
D RD
A
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B
C
D
FAy
RB
RD
例题七
解二： A
B RA
A
RA A
P
D
C
O
AC
RC
P
B
CC
CD
D
I RC RB
RD
P
D
B
习题课：受力分析.ppt
4 3N ,2 3N
受力分析
正确对物体受力分析，是求解力学问 题的关键。如何分析物体的受力情况呢？ 主要依据力的概念、从物体所处的环境 （有多少个物体接触）和运动状态着手， 分析它与所处环境的其它物体的相互联系， 具体的分析方法是：
1.明确研究对象。即确定要分析受力情况的是哪个物体
2.受力分析的步骤 先画重力（场力）：作用点画在物体的重心 次画弹力（接触力），看对象跟其它物体有几个接触 点（面），对每个接触点（面）若有挤压，则画出弹 力。再画摩擦力（接触力）：在有弹力的接触处找摩 擦力
F
1
F
2
F
F
，
F2
，
1
物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点， 现要使合力沿着OO，方向，那么，必须同时再加一个力 F，。这个力的最小值是： O， A、Fcosθ B、Fsinθ, C、Ftanθ, θ D、Fcotθ O
F
把一个力分解成两个互相垂直的分力，这 种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤： ①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向 ②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方 向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、 负号表示了被正交分解的力的分力的方向 ③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数 和Fy合
例、固定在水平地面上半径为R的光滑 C 半球,球心O的正上方固定一大小可不计 F 的定滑轮,细线一端拴一半径为r的小球, h 另一端绕过定滑轮.今将小球从图示位置 缓慢地拉至顶点A,在小球到达A点前的 A 过程中，小球对半球的压力N、细线的 拉力T的大小变化情况是: C R A. N变大，T变大 B. N变小，T变大 O C. N不变，T变小 D. N变大，T变小
理论力学课件-第二篇第一章力、受力分析(典型例题)
1
2
3
4
5
注意：由整体的平衡可判断出固 定铰支座对系统的约束反力必过 P和的NB交点。
以杆OA为（带销钉O、A）为 研究对象。先画主动力P，A处 受 到 杆 A B 的 反 作 用 力 FA 的 作 用 ， C处受到柔绳T的作用，O处为 固定铰支座约束，其约束反力的 方向由杆OA无法直接判定，因 此用两个正交分力Fox和Foy表 示。其受力图为图（c）。
以直杆（带销钉A、B）为研究对象，先画主动力P，B处受到曲杆的反作 用力FB的作用，A处为固定铰支座约束，由三力平衡必共面汇交定理知， 其约束反力FA ，必过P与FB的交点D，其受力图为图（C）。
注意：A处约束反力也可用其两正交分力FAx 、 FAy表示，以后通过平衡 方程可以证明，两正交分力FAx 与FAy的合力必经过点D，此时杆AB的受 力图为图（d）。
第一章 力、受力分析 （典型例题）
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三、典型例题
例1
图（a）所示结构，直杆AB和曲杆BC在B处相互铰接， 受主动力的作用，若不计自重和摩擦，试画出两杆各 自的受力图。
解：
曲杆BC的受力要比直杆AB简单，先选取它为研究对象比较合适，具体解 题步骤为
以曲杆BC为研究对象，它没有受到主动力的作用，两端受到两个销钉的约 束反力的作用，所以，它为二力体，其两端所受到的约束反力FB、FC ， 必经过B、C两点，其受力图为图（b）。
例2
如图（a）所示的构架，主动力水平向右地作用于铰链A上，CD为水平张紧的绳子， 若不计自重和摩擦，试画出两杆的受力图。
解：
杆AB所受约束略比杆OA简单， 现铰链A上又有主动力作用，故 将销钉A带于杆OA上，并先取 杆AB为研究对象比较合适，具 体解题步骤为
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解：
1. 物体B受力图。
FD
D
B
2. 球A受力图。
W2
3. 滑轮C的受力图。
(理论滑轮只改变绳子拉力的方向, 不改变绳子拉力的大小.)
FE
E
AF
W1 FF
HG
E
C
AF
D B
W1I H NhomakorabeaFH
G
C
FC
FG
例 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
C
受力分析
FAx FAx A
A FB
D
B
A
FA
p
D B
FB D
B
p
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/20
可编辑
例：分别画出圆及杆AB的受力图。 B
P
600 A
C N1
B
SBC N2
N2 A
P
XA
YA
例题.图示为一钢筋切断机简图,自重忽略不计.
出机架DEF、杆AB和CD的受力图.
试分别作
D
E
F
A
P
C B
取杆CD为研究对象. CD是二力杆.
取杆AB为研究对象. AB三点受力,汇交点为O.
RD
D
O
C
RC
A
P
C
B RC
RB
取杆DEF为研究对象. DEF 三点受力,汇交点为D.
D
RD
E
F
RE
RF
例 在图示的平面系统中，匀质球A重W1，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W2的物体B。试分 析物体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。
说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
[例](p21) 画出下列各构件的受力图
例题 如图所示的三铰刚架ABCD,自重不计。 分别 画出AC、BC、和刚架整体的受力图。
F C
D
A
E F
D
RC CC
二力构件
R/C
B
A RA
AC
B BC RB
如图所示结构，画AC、BC的受力图。
受力分析习题课
四川理工学院 建筑工程系
06级土木工程专业
例 画出重为W 的小球的受力图。
以小球为 解除约束 画受力图 研究对象 取隔离体
主动力
约束力
FRA
W FRB
F
B D
C
E
A
W
F
E A
NA
TE C
D
B
W
ND
[例] 画出下列各构件的受力图
O
C
E
D
Q
A
B
O
C
E
D
Q
A
B
O
C
E
D
Q
A
B
[例] 画出下列各构件的受力图
图。
解： 1.杆AB 的受力图。 2. 活塞和连杆的受力图。
B
FBA
y
E
A
D
FA
F
B
A
C
l
l
3. 压块 C 的受力图。
y
FCB
C FCx x
B
x
FAB
FBC
FCy
Q A
P B
B
A
C
P
Q
NAx NAy
P NBy
NB
P
NB
NA
NC
画受力图必须注意以下几点：
1.明确研究对象 2.正确确定研究对象受力数目 3.正确画出约束反力 4.注意物体间相互作用力的方向
AB和BC的受力图。
B
解： 1. 杆BC所受的力。 2. 杆AB所受的力。
FB′
B FD
表示法一F：AAy
FAx
FB FB′
B
D F B
A
FD
H
C
A
FC
FA
表示法二：
E C
E D
B
A
C
l
l
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 = 3kN，h = 200 mm，l =1500 mm。试画出杆 AB ，活塞和连杆以及压块C 的受力
SUCCESS
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