工程力学-受力分析练习-带答案ppt课件

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 解 1 取管道O为研究对象 O 2 取斜杆BC为研究对象 C B RC RB P N A B D ND RB XA YA 4 取整体为研究对象 RC XA YA 3 取水平杆AB为研究对象 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 解 A C FA FCA B C FB FCB C F FCA FCB A C F FCB FA AC杆含销C FB FA 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 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 1 研究滑轮 2 研究CD杆 3 研究AB杆 4 研究整体 研究整体时 不画物体间的内力 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 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 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 3 不要画错力的方向 4 受力图上不能再带约束 即受力图一定要画在分离体上 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 5 整体受力图上只画外力 不画内力 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 7 正确判断二力构件 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 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 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