工程力学-受力分析练习-带答案.
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本讲小结
会受力分析和画受力图 从头到尾浏览一下方法
1、确定研究对象,取分离体; 2、先画主动力,明确研究对象所受周围的约束,进一步明 确约束类型,再画约束反力。 3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某 些反力的指向或作用线的方位。
注意的问题?
第三讲 习题课
回顾上一讲内容 1 约束和约束力 问题:约束?约束力? 限制非自由体运动的物体。约束施加给被约束物体的 力。也叫反力。 2 理想状态下约束的类型?约束反力? 3 受力分析的步骤 本讲内容 进一步进行受力分析
例1 由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示。在AB杆上放一重为P的管
1、研究滑轮
A D C
W
FAy
FAx
W
2、研究CD杆
B
W
FD
FC
FD
A D C W W
FAy
FC
4、研究整体
FAx
W
A A
F
' Ay
B W
FD
FBy
C
FBx
3、研究AB杆 FC '
' FAx
FBy
C
FBx
B
W
研究整体时,不画物体间的内力
B
画受力图应注意的问题 除重力、电磁力外,物体之间只有通过接触才
B FB FCB C
C
FCB’ C A
FCA F C FCA’ F ’
A FA
F FA
FB
B
CB (AC杆含销C) (AC杆不含销C) (销钉C) (BC杆不含销C)
例5 画出下列各构件的受力图。
O
C
E
D
Q
A
B
O
C
Q
D A
E
B
练习1 画出下列各构件的受力图
练习2 画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图。
5、整体受力图上只画外力,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。
本章重点及难点
4.作用于物体上的力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制 被约束物体运动的力,它作用于物体的约束接触处,其方向与物体被 限制的运动方向相反。 常见的约束类型有: (1) 柔性约束 只能承受沿柔索的拉力。 (2) 光滑接触面约束 只能承受位于接触点的法向压力。 (3) 光滑圆柱形铰链约束 通常用两个正交的约束反力表示。 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上,画出它所受的全部 外力的简图,称为受力图。 画受力图时应注意: 只画受力,不画施力; 只画外力,不画内力; 解除约束后,才能画上约束反力。
1、不要漏画力
有相互机械作用力,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。
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。 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
道, A 、B、C处都是铰链连接,不计各杆的自重,各接触面都是光滑的。试分别 画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
P A
O
D
B
C
解:(1)取管道O为研究对象. P
P
A
O
O
N
ห้องสมุดไป่ตู้
D
B
(2)取斜杆BC为研究对象.
RB
B
C
C
RC
RB
B (3)取水平杆AB为研究对象.
C A
O
RC P
ND´
A
XA
D
D YA
B
B
RB´
P
A C (4)取整体为研究对象.
O
XA
YA
D
B
C
RC
例2 画出下列各构件的受力图。
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3 尖点问题(摩擦忽略不计)
例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。 C
解:
A FA
F
本章重点及难点
1. 提出了静力学的基本概念:力、平衡、刚体。 2. 力是物体之间的相互机械作用。力的三要素是 力的大小、方向和作用点。力是矢量。 3. 静力学公理是研究静力学的基础。 公理1 说明力的运算符合矢量运算法则, 是力系合成与分解的基础。 公理2 是最基本的力系平衡条件。 公理3 是力系等效代换和简化的主要依据。 公理4 是研究物体系受力分析的基础。 公理5 提供了把变形体抽象为刚体模型的 条件。