工程力学第三章 受力分析.ppt
1,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,圆柱形销钉连接,固定铰支座,活动（可动）铰支座（辊轴支座）,内容回顾,2,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。,本次课主要内容,3,一、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，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)。,1-4 物体的受力分析和受力图,4, 取研究对象； 取分离体； 画上主动力； 找接触点或连接点； 画出约束反力。,二、受力分析的步骤,5,解：,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！,例1 画出图中的球和杆AB的受力分析图,6,例2 画出图中球O与杆AB的受力分析图,7,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。,例 3,8,解：,1. 杆 BC 的受力图。,9,2. 杆AB 的受力图。,第一种画法,第二种画法,10,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。,例 4,11,1.梯子AB 部分的受力图。,解：,2.梯子AC 部分的受力图。,12,3.梯子整体的受力图。,13,例5 画出下列各构件的受力图,14,Ncx,Ncy,NBx,NBy,Ncx,Ncy,15,例6 画出下列各构件的受力图,16,尖点问题,应去掉约束,应去掉约束,17,例7 画出下列各构件的受力图,18,三、画受力图应注意的问题,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，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。,2、不要多画力,要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对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、不要漏画力,19,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。,即受力图一定要画在分离体上。,20,一个力，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。,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。,21,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。,F,物体的受力分析,22,1. 右拱 BC 的受力图。,解：,F,23,2. 左拱 AC 的受力图。,F,24,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与墙连接。如两杆与滑轮的自重不计并忽略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB和BC以及滑轮B的受力图。,例 题 2,A,B,D,C,25,1.杆AB的受力图。,解：,2.杆BC 的受力图。,A,B,D,C,26,3. 滑轮B ( 不带销钉）的受力图。,4. 滑轮B ( 带销 钉）的受力图。,27,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。,例 题 3,28,碾子的受力图为:,解：,例 题 3,29,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。,例 题 4,30,解：,例 题 4,31,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。,例 题 6,32,解：,1.杆AB的受力图。,2. 活塞和连杆的受力图。,3. 压块 C 的受力图。,33,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，另一端绕过定滑轮和动滑轮后拴在销钉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与滑轮一起的受力图；（3）画出杆AB ，滑轮 ， ，钢绳和重物作为一个系统时的受力图,例 题 7,34,1. 杆BD（B处为没有销钉的孔）的受力图。,解：,2. 杆AB（B处仍为没有销钉的孔）的受力图。,35,3. 杆DE的受力图。,4. 轮 (B处为没有销钉的孔）的受力图。,36,5. 轮的受力图。,6. 销钉B的受力图。,7. 销钉B与滑轮 一起的受力图。,37,8. 整体的受力图。,9. 杆AB，滑轮， 以及重物、钢绳（包括销钉B）一起的受力图。,38,重为P 的重物悬挂在滑轮支架系统上，如图所示。设滑轮的中心B与支架ABC相连接，AB为直杆，BC为曲杆，B为销钉。若不计滑轮与支架的自重，画出各构件的受力图。,例 题 8,39,解：,1. 杆 AB 的受力图。,2. 杆 BC 的受力图。,3. 轮 B (B处为没有销钉的孔）的受力图。,40,4. 销钉 B 的受力图。,5. 轮 D 的受力图。,6. 轮 I 的受力图。,41,作业：,谢谢大家,
