工程力学第三章 受力分析 ppt课件
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工程力学第三章 受力分析(课堂PPT)

1
31
解:
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E D
B
Aq
C q
B
FBA
A
FA
3. 压块 C 的受力图。
q
FCB
FAB
q
C FCx
F
B
q
FBC
1 FCy
32
例题7
D
A
K
q
C
E
BⅠ Ⅱ
P
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Ⅰ和 动滑轮Ⅱ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以及整个系统的 受力图;(2)画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图;(3)画出杆 AB ,滑轮Ⅰ ,Ⅱ ,钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
处必有力,力的方向由约束类型而定。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 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。
1
18
3、不要画错力的方向 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 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, 不要把箭头方向画错。
BB
D
F
A
C
1
7
解: 1. 杆 BC 的受力图。
BB
D
F
A
C
1
FB B
C
FC
8
2. 杆AB 的受力图。
BB
D
F
A
正交分解
结构力学 -受力分析PPT教学课件

A
FAy
a1
Bx
FBy
若约束反力 FAy 、FBy 已求得, 用截面法可以求梁指定横截 面 I—I 上的内力 :
Fy 0 qa FSy FAy 0
FSy FAy qa
A
qa q FSy
FAy
a C Mz
剪力为该截面一侧横向力的代数和
MC 0
a
M Z qa 2 FAy a 0
第三章 静定结构受力分析
2020/12/10
1
静定结构受力分析
几何特性:无多余联系的几何不变体系 静力特征:仅由静力平衡条件可求全部反力内力 求解一般原则:从几何组成入手,按组成的相反
顺序进行逐步分析即可 本章内容:
静定梁;静定刚架;静定桁架;静定组合结构; 平面薄壁结构;空间薄壁结构 学习中应注意的问题:多思考,勤动手。本章是后面 学习的基础,十分重要,要熟练掌握!
2020/12/10
2
§3-1 静定梁受力分析
一.单跨梁
1.单跨梁支反力
例.求图示粱支反力
A Fp FAx
解:
FX 0 FAx 0
B
FY 0 FBy F p()M2020/12/10
L/2 L/2 FBy
M A 0 M Fp L / 2( )
3
2.截面法求指定截面内力
剪力与弯矩
q1
MZ
FAya
qa2 2
2020/12/10
弯矩为该截面一侧横向力对截面中心力矩的代数和4
2020/12/10
5
FAy
a1
Bx
FBy
若约束反力 FAy 、FBy 已求得, 用截面法可以求梁指定横截 面 I—I 上的内力 :
Fy 0 qa FSy FAy 0
FSy FAy qa
A
qa q FSy
FAy
a C Mz
剪力为该截面一侧横向力的代数和
MC 0
a
M Z qa 2 FAy a 0
第三章 静定结构受力分析
2020/12/10
1
静定结构受力分析
几何特性:无多余联系的几何不变体系 静力特征:仅由静力平衡条件可求全部反力内力 求解一般原则:从几何组成入手,按组成的相反
顺序进行逐步分析即可 本章内容:
静定梁;静定刚架;静定桁架;静定组合结构; 平面薄壁结构;空间薄壁结构 学习中应注意的问题:多思考,勤动手。本章是后面 学习的基础,十分重要,要熟练掌握!
2020/12/10
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§3-1 静定梁受力分析
一.单跨梁
1.单跨梁支反力
例.求图示粱支反力
A Fp FAx
解:
FX 0 FAx 0
B
FY 0 FBy F p()M2020/12/10
L/2 L/2 FBy
M A 0 M Fp L / 2( )
3
2.截面法求指定截面内力
剪力与弯矩
q1
MZ
FAya
qa2 2
2020/12/10
弯矩为该截面一侧横向力对截面中心力矩的代数和4
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5
工程力学受力分析课件

工程力学受力分析课件
目录
• 工程力学基础 • 受力分析方法 • 常见受力分析 • 受力分析实例 • 受力分析应用
01
工程力学基 础
力的概念与性 质
总结词
详细描述
力的分类与表示
总结词
力的分类与表示方法
详细描述
根据力的作用效果,可以将力分为拉力、压力、剪切力、扭转力等。根据力的作 用方式,可以分为集中力和分布力。力的表示方法包括解析法和图示法。
力的合成与分解
力的合成
力的分解
03
常见受力分析
重力分析
重力
大小
方向 作用点
摩擦力分析
静摩擦力 滑动摩擦力
方向 大小
弹力分析
弹性形变
。
弹力
方向 大小
04
受力分析实例
斜面受力分析
总结词
斜面受力分析是工程力学中常见的问题,主要研究斜面上 物体所受的力以及这些力对物体运动状态的影响。
公式
在斜面受力分析中,常用的公式包括力的分解和合成、摩 擦力公式等。
力的平衡与作用
总结词
力的平衡条件与作用原理
详细描述
力的平衡是指物体受到的合力为零,保持静止或匀速直线运动状态。力的作用原理包括牛顿第三定律和作用与反 作用定律,即作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用线共线。
02
受力分析方法
隔离法与整体法
隔离法 整体法
牛顿运动定律
第一定律 第二定律 第三定律
详细描述 实例
05
受力分析应用
工程结构设计
建筑结构设计
1
桥梁结构设计
2
水利工程设计
3
机械运动分析
01
02
目录
• 工程力学基础 • 受力分析方法 • 常见受力分析 • 受力分析实例 • 受力分析应用
01
工程力学基 础
力的概念与性 质
总结词
详细描述
力的分类与表示
总结词
力的分类与表示方法
详细描述
根据力的作用效果,可以将力分为拉力、压力、剪切力、扭转力等。根据力的作 用方式,可以分为集中力和分布力。力的表示方法包括解析法和图示法。
力的合成与分解
力的合成
力的分解
03
常见受力分析
重力分析
重力
大小
方向 作用点
摩擦力分析
静摩擦力 滑动摩擦力
方向 大小
弹力分析
弹性形变
。
弹力
方向 大小
04
受力分析实例
斜面受力分析
总结词
斜面受力分析是工程力学中常见的问题,主要研究斜面上 物体所受的力以及这些力对物体运动状态的影响。
公式
在斜面受力分析中,常用的公式包括力的分解和合成、摩 擦力公式等。
力的平衡与作用
总结词
力的平衡条件与作用原理
详细描述
力的平衡是指物体受到的合力为零,保持静止或匀速直线运动状态。力的作用原理包括牛顿第三定律和作用与反 作用定律,即作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用线共线。
02
受力分析方法
隔离法与整体法
隔离法 整体法
牛顿运动定律
第一定律 第二定律 第三定律
详细描述 实例
05
受力分析应用
工程结构设计
建筑结构设计
1
桥梁结构设计
2
水利工程设计
3
机械运动分析
01
02
工程力学教学课件 第3章 平面任意力系

A
MA
FAx
A
简 化
2021/7/22
FAy
11
一、简化结果分析
3.2
平
面 任
F1
A1
F2
O A n A2
M O FR'
O
意
Fn
力
系 的 简 化
1 . F R ' 0 ,M o 0
2 . F R ' 0 ,M O 0
结 果
3 . F R ' 0 ,M O 0 4 . F R ' 0 ,M O 0
的 简 化
此时主矩与简化中心的位置无关。
3、主矢不等于零,主矩等于零 (F R ' 0 ,M O 0 )
结 果
此时平面力系简化为一合力,作用在简化
中心,其大小和方向等于原力系的主矢,即
FRF
2021/7/22
13
一、简化结果分析
3.2 4、主矢和主矩均不等于零 (F R ' 0 ,M O 0 )
平
此时还可进一步简化为一合力。
面
任
FR'
FR'
FR
FR
意 力
O M O O
O
d
O
O
O
d
系 的 简 化
FR'' M O m O ( F R ) F R d F R 'd 于是
d M
F
由主矩的定义知:M O m O (F i)
O ' R
结 所以:
m O (F R ) m O (F i)
果 结论:平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩
杆所受的力。
A
45
第3章-工程力学PPT优秀课件

合成为一作用于汇交点的合力FR,
FR=F1+F2+…+Fn=∑Fi
(3.4
将上式向x、y、z三坐标轴上投影,
FRx=∑Fx
FRy=∑Fy FRz=∑Fz
(3.5
式(3.5)又称合力投影定理,它表明合力在某一轴上的投 影等于各分力在同轴上投影的代数和。
2021/6/3
9
第3章 空间力系的平衡
【例3.1】 如图3.4所示为一圆柱斜齿轮,传动时受到啮合 力F的作用,若已知F=7 kN, α=20°、β=15°,求F沿坐标 轴的投影。
2021/6/3
11
第3章 空间力系的平衡
3.2 力 对 轴 之 矩
3.2.1 力对轴之矩的计算
在工程实际中,经常遇到刚体绕定轴转动的情形, 为了度 量力使物体绕定轴转动的效果,我们引入力对轴之矩的概念。
如图3.5所示,可把推门的力F分解为平行于z轴的分力Fz和
垂直于z轴的平面内的分力Fxy。由经验可知,分力Fz不能使静止
160
F Az F r2 A
200 160
F t2
r2
r1
F B2
B
A NA
NC B
2m
NB
F Ax
F r1 F t1 F B x
(b )
(c )
2
图 3.1
第3章 空间力系的平衡
3.1 力在空间直角坐标轴上的投影
3.1.1
力在空间直角坐标轴上的投影定义与在平面力系中的定义 相同。若已知力与轴的夹角,就可以直接求出力在轴上的投影, 这种求解方法称为直接投影法。
的门转动,力Fz对z轴的矩为零,只有分力Fxy才能使静止的门绕
z轴转动。现用符号Mz(F)表示力F对z轴之矩。点O为Fxy所在
FR=F1+F2+…+Fn=∑Fi
(3.4
将上式向x、y、z三坐标轴上投影,
FRx=∑Fx
FRy=∑Fy FRz=∑Fz
(3.5
式(3.5)又称合力投影定理,它表明合力在某一轴上的投 影等于各分力在同轴上投影的代数和。
2021/6/3
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第3章 空间力系的平衡
【例3.1】 如图3.4所示为一圆柱斜齿轮,传动时受到啮合 力F的作用,若已知F=7 kN, α=20°、β=15°,求F沿坐标 轴的投影。
2021/6/3
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第3章 空间力系的平衡
3.2 力 对 轴 之 矩
3.2.1 力对轴之矩的计算
在工程实际中,经常遇到刚体绕定轴转动的情形, 为了度 量力使物体绕定轴转动的效果,我们引入力对轴之矩的概念。
如图3.5所示,可把推门的力F分解为平行于z轴的分力Fz和
垂直于z轴的平面内的分力Fxy。由经验可知,分力Fz不能使静止
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F Az F r2 A
200 160
F t2
r2
r1
F B2
B
A NA
NC B
2m
NB
F Ax
F r1 F t1 F B x
(b )
(c )
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图 3.1
第3章 空间力系的平衡
3.1 力在空间直角坐标轴上的投影
3.1.1
力在空间直角坐标轴上的投影定义与在平面力系中的定义 相同。若已知力与轴的夹角,就可以直接求出力在轴上的投影, 这种求解方法称为直接投影法。
的门转动,力Fz对z轴的矩为零,只有分力Fxy才能使静止的门绕
z轴转动。现用符号Mz(F)表示力F对z轴之矩。点O为Fxy所在
理论力学课件 受力分析与受力图、第三章

5、球铰链
约束结构: 由一物体的球部嵌入另一物体的球窝构成。
约束特性: 允许物体绕球心转动,不能沿半径移动。
约束反力: 通过球心,方向不能预先确定,通常用三个正交分力F x,F y,F z来表示。
人造髋关节
二力杆工程实例
固定端约束除了加约束力,还要加上约束力偶。
运动学角度:固定端既限制线位移,又限制角位移,如果只有约束力,则构件将转动。
必须有约束力偶才行。
力系简化角度:固定端所受的力是一个复杂的平面任意力系,力系向端部某点简化的结果是一力和一力偶。
CD是不是二力
杆?
2.3 受力分析与受力图
刚化原理:若变形体在某一力系作用下处于平衡,则将此变形体刚化为刚体,其平衡状态保持不变。
只有刚化原理没有软化原理。
1. 右拱BC 的受力图。
C
B
解:
F C
F B
2. 左拱AC 的受力图。
A C
F
F Ax C F
F Ay。
工程力学:第三章 空间问题的受力分析

。CDB平面与水平
面间的夹角
,物重
。如起重杆的重量不计,试求
起重杆所受的压力和绳子的拉力。
解:取起重杆AB与 重物为研究对象。
取坐标轴如图所示。 由已知条件知:
列平衡方程 解得
§3-3 力对轴的矩 力F对z轴的矩就是分力Fxy 对点O的矩, 即
力对轴的矩是力使刚体绕该 轴转动效果的度量、是一个 代数量。
空间力偶系平衡的必要和充分条件是:该力偶系的合力偶矩等 于零,亦即所有力偶矩矢的矢量和等于零,即
由上式,有 欲使上式成立,必须同时满足
空间力偶系未知量)
空间力偶系平衡的必要和充分条件为:该力偶系中所有各力偶 矩矢在三个坐标轴上投影的代数和分别等于零。
§3-5 空间任意力系的平衡方程
可将上述条件写成空间任意力系的平衡方程
注:1.与平面力系相同,空间力系的平衡方程也有其它的形式。 2.六个独立的平衡方程,求解六个未知量。 3.可以从空间任意力系的普遍平衡规律中导出特殊情况的 平衡规律,例如空间平行力系、空间汇交力系和平面任意 力系等平衡方程。
例:设物体受一空间平行力系作用。 令z轴与这些力平行,则
绝对值: 该力在垂直于该轴的平面上的投影对于 这个平面与该轴的交点的矩的大小。
正负号: 从z轴正端来看,若力的这个投影使物体绕该轴 按逆时针转向转动,则取正号,反之取负号。
也可按右手螺旋规则来确定其正负号,如图所 示,姆指指向与z轴一致为正,反之为负。
当力与轴在同一平面时,力对该轴的矩等于零:
(1)当力与轴相交时 (此时h=0);
(三个方程,可 求解三个未知量)
空间汇交力系平衡的必要和充分条件为:该力系中所有各力 在三个坐标轴上的投影的代数和分别等于零。
《工程力学第三章》PPT课件

F A y - F Q - F W + F T B sin= 0
FA= y - l- l xFW+F2Q
h
15
平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
FTB=FWlxs+ iF nQ2l=2FlWxFQ
解: 3.讨论 由结果可以看出,当x=l,即电动机移动到吊车大梁 右端B点处时,钢索所受拉力最大。钢索拉力最大值为
因此,力系平衡的必要与充分条件是力系的主矢和对任意一 点的主矩同时等于零。这一条件简称为平衡条件
满足平衡条件的力系称为平衡力系。 本章主要介绍构件在平面力系作用下的平衡问题。
h
8
平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程
对于平面力系,根据第2章中所得到的主矢和主矩 的表达式,力系的平衡条件可以写成
吊 车 大 梁 AB 上 既 有 未 知 的 A 处 约 束力和钢索的拉力,又作用有已知的 电动机和重物的重力以及大梁的重力。 所以选择吊车大梁AB作为研究对象。 将吊车大梁从吊车中隔离出来。
h
12
平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
解: 1.分析受力
建立Oxy坐标系。 A处约束力分量为FAx和FAy ;钢 索的拉力为FTB。
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
解: 2.建立平衡方程
Fx=0
MAF= 0
- F Q2 l- F W xF T Blsi= n0
FTB=FWlxs+ inFQ2l=2FlWxFQ
FAxFTBco= s0
Fy=0
F A= x 2F W x lF Q l co= s3 3 0 F lW xF 2 Q
FA= y - l- l xFW+F2Q
h
15
平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
FTB=FWlxs+ iF nQ2l=2FlWxFQ
解: 3.讨论 由结果可以看出,当x=l,即电动机移动到吊车大梁 右端B点处时,钢索所受拉力最大。钢索拉力最大值为
因此,力系平衡的必要与充分条件是力系的主矢和对任意一 点的主矩同时等于零。这一条件简称为平衡条件
满足平衡条件的力系称为平衡力系。 本章主要介绍构件在平面力系作用下的平衡问题。
h
8
平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程
对于平面力系,根据第2章中所得到的主矢和主矩 的表达式,力系的平衡条件可以写成
吊 车 大 梁 AB 上 既 有 未 知 的 A 处 约 束力和钢索的拉力,又作用有已知的 电动机和重物的重力以及大梁的重力。 所以选择吊车大梁AB作为研究对象。 将吊车大梁从吊车中隔离出来。
h
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平面力系的平衡条件与平衡方程
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
解: 1.分析受力
建立Oxy坐标系。 A处约束力分量为FAx和FAy ;钢 索的拉力为FTB。
平面一般力系的平衡条件与平衡方程-例题 1
解: 2.建立平衡方程
Fx=0
MAF= 0
- F Q2 l- F W xF T Blsi= n0
FTB=FWlxs+ inFQ2l=2FlWxFQ
FAxFTBco= s0
Fy=0
F A= x 2F W x lF Q l co= s3 3 0 F lW xF 2 Q
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解:
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E D
B
Aq
C q
B
FBA
A
FA
3. 压块 C 的受力图。
q
FCB
FAB
q
C FCx
F
B
q
FBC
FCy
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例题7
D
A
K
q
C
E
BⅠ Ⅱ
P
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Ⅰ和 动滑轮Ⅱ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以及整个系统的 受力图;(2)画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图;(3)画出杆 AB ,滑轮Ⅰ ,Ⅱ ,钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
FAx A FAy
表示法二
C
F C
23
例题2
A
60
D
B
如图所示,重物重G = 20 kN, 用钢丝绳挂在支架的滑轮B上,钢 丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
与BC铰接,并以铰链A,C与墙连
30
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
G
略摩擦和滑轮的大小,试画出杆AB
C
和BC以及滑轮B的受力图。
24
解: 1.杆AB的受力图。
BB
D
F
A
C
7
解: 1. 杆 BC 的受力图。
BB
D
F
A
C
FB B
C
FC
8
2. 杆AB 的受力图。
BB
D
F
A
正交分解
FB
B
FD
C
FAy
A
FAx
第一种画法
三力平衡汇交
FB
B D
H
F
A
FA
第二种画法
9
例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。
4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
19
5、受力图上只画外力,不画内力。 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 内力,就成为新研究对象的外力。
6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致,相 互协调,不能相互矛盾。 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。
7 、正确判断二力构件
20
物体的受力分析
PF
C
A
B
如图所示的三铰拱 桥,由左右两拱桥铰接 而成。设各拱桥的自重 不计,在拱上作用有载 荷F,试分别画出左拱 和右拱的受力图。
21
解:
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
22
2. 左拱 AC 的受力图。
F
表示法一
F
D
C
F C
A
FA
F
10
F
H D B
解: 1.梯子AB 部分的受力图。
FAy
A
FA
FAx
H
E
FB
FD
D
C B
2.梯子AC 部分的受力图。
F Ax
A
F Ay
FC
F E
E
C
11
3.梯子整体的受力图。
A
F
H
D
E
B
C
F
A
H
FB
D B
FC
E C
12
[例5] 画出下列各构件的受力图
O
C
E
D
Q
A
B
13
O
C
E
D
Q
A
B
Ncx Ncy
E
A F
q
P1
HG C
D B
P2
29
例 题 4 解:
1.物块 B 的受力图。
2. 球A 的受力图。
FE E
FD D B
P2
E
A F
q
P1
HG C
D B
P2
A F
P1 FF
I H
FH
G
C
FC
FG
3.滑轮 C 的受力3图0 。
例题6
E D
B
Aq
C q
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。
都需要分析物体的受力情况。 1.分离体(研究对象) 2.受力分析 3.受力图 作用在物体上的力有:主动力,被动力(约束反力)。
3
二、受力分析的步骤
① 取研究对象; ② 取分离体; ③ 画上主动力; ④ 找接触点或连接点; ⑤ 画出约束反力。
4
例1 画出图中的球和杆AB的受力分析图
解: B P
B
SBC N2
600 A
N1 C
N2 A
P
XA
YA
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!
5
例2 画出图中球O与杆AB的受力分析图
6
例3
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。
内容回顾
约束的基本类型和约束反力的特点
1.柔性约束 2.光滑面约束 3.光滑铰链约束
①圆柱形销钉连接 ②固定铰支座 ③活动(可动)铰支座(辊轴支座)
1
本次课主要内容
• 教学内容: 物体的受力分析、受力图
• 教学目标:
熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法。
2
§1-4 物体的受力分析和受力图
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,
A
FAB
A
FBC
30
B
G
C
FCB C
B
FBA
25
A
60
D
30
C
3. 滑轮B ( 不带
销钉)的受力图。
B
FBy
F2
D
FBx
G
F1
4. 滑轮B ( 带销 钉)的受力图。
F2
FBA 30
B
60
FBC
F1
26
例 题3
用力F 拉动碾子以轧平路面,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。
F
A P B
27
例 题3
F
解:
碾子的受力图为:
F
A P B
P
A B
FNA
FNB
28
例 题4
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。
处必有力,力的方向由约束类型而定。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 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。
18
3、不要画错力的方向 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 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, 不要把箭头方向画错。
NBx NBy
N’cy
N’cx
14
[例6] 画出下列各构件的受力图
15
尖点问题
应去掉约束
应去掉约束
16
[例7] 画出下列各构件的受力图
17
三、画受力图应注意的问题
1、不要漏画力
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)
都与周围哪些物体(施力体)相接触,接触
解:
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E D
B
Aq
C q
B
FBA
A
FA
3. 压块 C 的受力图。
q
FCB
FAB
q
C FCx
F
B
q
FBC
FCy
32
例题7
D
A
K
q
C
E
BⅠ Ⅱ
P
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Ⅰ和 动滑轮Ⅱ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以及整个系统的 受力图;(2)画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图;(3)画出杆 AB ,滑轮Ⅰ ,Ⅱ ,钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
FAx A FAy
表示法二
C
F C
23
例题2
A
60
D
B
如图所示,重物重G = 20 kN, 用钢丝绳挂在支架的滑轮B上,钢 丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
与BC铰接,并以铰链A,C与墙连
30
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
G
略摩擦和滑轮的大小,试画出杆AB
C
和BC以及滑轮B的受力图。
24
解: 1.杆AB的受力图。
BB
D
F
A
C
7
解: 1. 杆 BC 的受力图。
BB
D
F
A
C
FB B
C
FC
8
2. 杆AB 的受力图。
BB
D
F
A
正交分解
FB
B
FD
C
FAy
A
FAx
第一种画法
三力平衡汇交
FB
B D
H
F
A
FA
第二种画法
9
例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。
4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
19
5、受力图上只画外力,不画内力。 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 内力,就成为新研究对象的外力。
6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致,相 互协调,不能相互矛盾。 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。
7 、正确判断二力构件
20
物体的受力分析
PF
C
A
B
如图所示的三铰拱 桥,由左右两拱桥铰接 而成。设各拱桥的自重 不计,在拱上作用有载 荷F,试分别画出左拱 和右拱的受力图。
21
解:
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
22
2. 左拱 AC 的受力图。
F
表示法一
F
D
C
F C
A
FA
F
10
F
H D B
解: 1.梯子AB 部分的受力图。
FAy
A
FA
FAx
H
E
FB
FD
D
C B
2.梯子AC 部分的受力图。
F Ax
A
F Ay
FC
F E
E
C
11
3.梯子整体的受力图。
A
F
H
D
E
B
C
F
A
H
FB
D B
FC
E C
12
[例5] 画出下列各构件的受力图
O
C
E
D
Q
A
B
13
O
C
E
D
Q
A
B
Ncx Ncy
E
A F
q
P1
HG C
D B
P2
29
例 题 4 解:
1.物块 B 的受力图。
2. 球A 的受力图。
FE E
FD D B
P2
E
A F
q
P1
HG C
D B
P2
A F
P1 FF
I H
FH
G
C
FC
FG
3.滑轮 C 的受力3图0 。
例题6
E D
B
Aq
C q
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。
都需要分析物体的受力情况。 1.分离体(研究对象) 2.受力分析 3.受力图 作用在物体上的力有:主动力,被动力(约束反力)。
3
二、受力分析的步骤
① 取研究对象; ② 取分离体; ③ 画上主动力; ④ 找接触点或连接点; ⑤ 画出约束反力。
4
例1 画出图中的球和杆AB的受力分析图
解: B P
B
SBC N2
600 A
N1 C
N2 A
P
XA
YA
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!
5
例2 画出图中球O与杆AB的受力分析图
6
例3
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。
内容回顾
约束的基本类型和约束反力的特点
1.柔性约束 2.光滑面约束 3.光滑铰链约束
①圆柱形销钉连接 ②固定铰支座 ③活动(可动)铰支座(辊轴支座)
1
本次课主要内容
• 教学内容: 物体的受力分析、受力图
• 教学目标:
熟练掌握物体受力分析和画受力图的方法。
2
§1-4 物体的受力分析和受力图
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,
A
FAB
A
FBC
30
B
G
C
FCB C
B
FBA
25
A
60
D
30
C
3. 滑轮B ( 不带
销钉)的受力图。
B
FBy
F2
D
FBx
G
F1
4. 滑轮B ( 带销 钉)的受力图。
F2
FBA 30
B
60
FBC
F1
26
例 题3
用力F 拉动碾子以轧平路面,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。
F
A P B
27
例 题3
F
解:
碾子的受力图为:
F
A P B
P
A B
FNA
FNB
28
例 题4
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。
处必有力,力的方向由约束类型而定。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 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。
18
3、不要画错力的方向 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 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, 不要把箭头方向画错。
NBx NBy
N’cy
N’cx
14
[例6] 画出下列各构件的受力图
15
尖点问题
应去掉约束
应去掉约束
16
[例7] 画出下列各构件的受力图
17
三、画受力图应注意的问题
1、不要漏画力
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)
都与周围哪些物体(施力体)相接触,接触