第1章 静力学的基本概念和受力分析_B

1、理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 西南交通大学力学与工程学院西南交通大学力学与工程学院 鲁 丽 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 工程破坏例子工程破坏例子和和工程实验工程实验 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2000年年8月月27日下午日下午3时时20分，台湾南部高屏大桥断裂，大分，台湾南部高屏大桥断裂，大 桥中间下陷部分长达桥中间下陷部分长达100米。米。17辆车坠河，辆车坠河，22人受伤。人受伤。 采采 沙过度，

2、河面沉降沙过度，河面沉降10余米，桥墩先断裂。余米，桥墩先断裂。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 地面铁条使地面铁条使 轮胎爆裂，轮胎爆裂， 碎片侵入发碎片侵入发 动机。动机。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 05年年9月月8日下午日下午2点点06分，朝阳区某工地的塔吊在起分，朝阳区某工地的塔吊在起 吊一些预制板构件时，第一根钢绳突然被绷断，紧接着吊吊一些预制板构件时，第一根钢绳突

3、然被绷断，紧接着吊 臂开始变形，并向西南方向倒下来，但无人员伤亡。臂开始变形，并向西南方向倒下来，但无人员伤亡。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（一）力学在工程中的应用（一） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（三）力学在工程中的应用（三） 马来西亚马来西亚 双子星塔楼双子星塔楼 (452m) 台北台北 101 大厦大厦(509m) 理论力学电子

4、教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（四）力学在工程中的应用（四） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 道路转弯中的力学问题道路转弯中的力学问题 n 2 n tt ea ea s s 力学在工程中的应用（五）力学在工程中的应用（五） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（六）力学在工程中的应用（六） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（七）力学在工

5、程中的应用（七） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 A B CDE G H 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 应用现代计算软件分析汽车悬架的动力学特性应用现代计算软件分析汽车悬架的动力学特性 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力学在工程中的应用（八）力学在工程中的应用（八） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力

6、学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 刹刹 车车 盘盘 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 心脏动力学、药物动力学心脏动力学、药物动力学 力学在工程中的应用（九）力学在工程中的应用（九） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 参考教材及辅导书参考教材及辅导书 11 郝桐生，理论力学郝桐生，理论力学. .北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，20032003 22 高淑英高淑英, , 沈火明沈火明 主编主编. . 理论力学理论力学. .北京北京: :中国铁道出版中国铁道出版 社社,2004,2004

7、 3 3 沈火明沈火明. .理论力学学习指导与典型题精解理论力学学习指导与典型题精解. .成都：西南交通大成都：西南交通大 学出版社，学出版社，20032003 44哈尔滨工业大学理论力学教研室哈尔滨工业大学理论力学教研室. .理论力学理论力学1.1.北京北京: :高等教育高等教育 出版社出版社,2004,2004 55洪嘉振洪嘉振. .理论力学理论力学. .北京北京: :高等教育出版社高等教育出版社,2002,2002 66范钦栅等范钦栅等. .理论力学理论力学. .北京北京: :清华大学出版社清华大学出版社,2004,2004 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受

8、力分析 理论力学理论力学 静力学静力学 运动学运动学 动力学动力学 理论力学理论力学：研究物体机械运动一般规律的科学。研究物体机械运动一般规律的科学。 本课程的内容包括以下几部分本课程的内容包括以下几部分： 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学研究的主要问题理论力学研究的主要问题 静力学：静力学：研究物体在力系作用下的平衡问题，研究物体在力系作用下的平衡问题， 其中包括力的基本性质和物体的受其中包括力的基本性质和物体的受 力分析。力分析。 运动学：运动学：研究物体运动的描述，而不涉及引研究物体运动的描述，而不涉及引 起物体运动的原因。起物体运动的原因。

9、 动力学：动力学：研究物体的运动变化（加速度、动研究物体的运动变化（加速度、动 量变化等）和作用力之间的变化。量变化等）和作用力之间的变化。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 静静 力力 学学 第一部分第一部分 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 主要研究以下三个问题：主要研究以下三个问题： 1.1.受力分析受力分析分析作用在物体上的各种力，弄清研分析作用在物体上的各种力，弄清研 究对象的受力情况。究对象的受力情况。 2.2.平衡条件平衡条件建立物体处于平衡状态时建立物体处于平衡状态时, ,作用在物体作用在物体 上的力系应满

10、足的条件。上的力系应满足的条件。 3.3.利用平衡条件求解未知力，以解决工程中的相关问利用平衡条件求解未知力，以解决工程中的相关问 题。题。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 第一章第一章 静力学的基本概念和物体静力学的基本概念和物体 的受力分析的受力分析 第三节第三节 约束和约束反力约束和约束反力 第二节第二节 静力学的公理体系静力学的公理体系 第一节第一节 静力学的基本概念静力学的基本概念 第四节第四节 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 第一节第一节 静力学中的基本概念静力

11、学中的基本概念 1.刚体的概念 任何物体在力的作用下，任意两点之间均将产生相对任何物体在力的作用下，任意两点之间均将产生相对 运动，使其初始位置发生改变，称之为运动，使其初始位置发生改变，称之为 位移位移 。从而导致。从而导致 物体发生物体发生 变形变形 。忽略物体的变形时，将其抽象为忽略物体的变形时，将其抽象为 刚体刚体。 刚体是一个理想化的模型。刚体是一个理想化的模型。 在理论力学的静力学中，所研究的物体只限于刚体，在理论力学的静力学中，所研究的物体只限于刚体， 故又称故又称刚体静力学刚体静力学。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 力的作用效应力的作用效

12、应(effects of action of the force):(effects of action of the force): 内效应内效应(internal effect): (internal effect): 物体的变形。物体的变形。 外效应外效应(external effect): (external effect): 物体的运动状态的改物体的运动状态的改 变变 注意：注意： 1. 力作用于可变形的物体时，既力作用于可变形的物体时，既 有内效应，也会有外效应。有内效应，也会有外效应。 2. 力作用于刚体时，不会有内效力作用于刚体时，不会有内效 应，只可能有外效应。应，只可能有外

13、效应。 “勇气号勇气号”火星探测器火星探测器 着陆装置着陆装置 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2.力的概念 力对物体作用的效应，决定于力的大小、方向（包力对物体作用的效应，决定于力的大小、方向（包 括方位和指向）和作用点，这三个要素称为括方位和指向）和作用点，这三个要素称为力的三要素力的三要素。 （2）力的三要素）力的三要素 力力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动 状态发生变化。状态发生变化。 （1 1）力）力 A B A F F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 （3 3

14、）等效力系）等效力系 作用在物体上的若干个力总称为作用在物体上的若干个力总称为力系力系，以，以 （ ）来表示。）来表示。 n FFF , 2 , 1 nF 1F 2 F 1 F n F 2 F 等效力系：等效力系：作用于物体上的一个力系可用另一个力作用于物体上的一个力系可用另一个力 系代替，而不改变原力系对物体作用的系代替，而不改变原力系对物体作用的 外效应，用外效应，用 （ ）( )( )来表示。如下图所示。来表示。如下图所示。 n FFF , 2 , 1 n FFF, 2 , 1 1 F 2 F n F 3 F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 , R2

15、1 FFFF n 合力合力(resultant force) : 与某力系等效的力与某力系等效的力 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足 一定的条件，这些条件称为力系的一定的条件，这些条件称为力系的平平衡条件衡条件； 3. 3. 平衡条件与平衡力系平衡条件与平衡力系 物体物体平衡平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动 的状态。的状态。 作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平

16、衡力系平衡力系。 平衡力系平衡力系(force system in equilibrium): 对对刚体刚体不产生任何作用效应的力系不产生任何作用效应的力系 , 21 0FFF n 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 4. 4. 集中载荷和分布载荷集中载荷和分布载荷 AB F （a）集中载荷（集中力）集中载荷（集中力） AB q （b）分布载荷分布载荷 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 q 例如，静止的汽车通过轮胎作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接例如，静止的汽车通过轮胎作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接 触面积较小时，即可视为

17、集中力；而桥面施加在桥梁上的力则为触面积较小时，即可视为集中力；而桥面施加在桥梁上的力则为 分布力。分布力。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的 必要与充分条件是：这两个力等值，反向，共线。必要与充分条件是：这两个力等值，反向，共线。 只受两个力作用而处于平衡的物体只受两个力作用而处于平衡的物体。 公理公理1 1 二力平衡公理二力平衡公理 二力构件二力构件（二力体）（二力体） 第二节第二节 静力学的公理体系 FF 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受

18、力分析 在作用于刚体上的已知力系中，加上或减去任一平在作用于刚体上的已知力系中，加上或减去任一平 衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。 公理公理2 2 加减平衡力系公理加减平衡力系公理 1 F 1 F 2 F 2 F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改 变它对刚体的作用效应。变它对刚体的作用效应。 推理推理1 1：力的可传性力的可传性 A B F A B F F F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析

19、公理公理 3 3 力的平行四边形法则力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力，其合力也作用在该点作用于物体上同一点的两个力，其合力也作用在该点 上，合力的大小和方向则由以这两个力为边所构成的平行上，合力的大小和方向则由以这两个力为边所构成的平行 四边形的对角线来表示，而该两个力称为四边形的对角线来表示，而该两个力称为合力的分力合力的分力。 1F 2 F 21 FFFR R F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 推理推理2 2：三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理 若刚体受三个力作用而平衡，且其中两个力的作用线若刚体受三个力作用而平衡，且其中两个力的作用线

20、相交于一点，则三力必共面且三个力的作用线必汇交于一相交于一点，则三力必共面且三个力的作用线必汇交于一 点。点。 F1 F1 F2 F2 F3 F12 O A C B 三力平衡汇交定理可用下图关系来证明。三力平衡汇交定理可用下图关系来证明。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 如图所示为简支梁如图所示为简支梁AB的受力图。的受力图。 D A F B F F C F A B 2m3m A B C 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 两物体间相互作用的力，总是大小相等，方向相反，两物体间相互作用的力，总是大小相等，方向相反， 且沿同

21、一直线。分别作用在两个物体上。且沿同一直线。分别作用在两个物体上。 公理公理 4 4 作用与反作用定律作用与反作用定律 P T F T F P 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 公理公理 5 5 刚化公理刚化公理 变形体在某一力系作用下处于平衡变形体在某一力系作用下处于平衡,如将此变形体置换如将此变形体置换 为刚体为刚体,则平衡状态保持不变则平衡状态保持不变 FF 柔性绳柔性绳 FF 刚性体刚性体 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 一、约束的概念一、约束

22、的概念 1 1、 自由体与非自由体自由体与非自由体 自由体自由体 在空间能向一切方 向自由运动的物体。 如气球、飞鸟等。 第三节第三节 约束和约束反力 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 非自由体非自由体 当物体受到了其他物体的限制， 而不能沿某些方向运动时，这 种物体称为非自由体。如轨道 上的火车、管壁中的气球等。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2 2 、 约束约束 限制非自由体运动的物体是该非自由体的限制非自由体运动的物体是该非自由体的约束约束。 约束 被约束物体 P 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学

23、的基本概念和受力分析 3 3、 约束反力约束反力 4 4、约束反力的方向、约束反力的方向 与约束所能限制的运动方向相反。如上图中力与约束所能限制的运动方向相反。如上图中力 的方向。的方向。 T F 约束施加于被约束物体上的力。如下图中的力约束施加于被约束物体上的力。如下图中的力 。 T F P T F P 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 1 1、柔体约束、柔体约束（只承受拉力：绳索，胶带，链条）（只承受拉力：绳索，胶带，链条） 二、工程中常见的约束二、工程中常见的约束 A P A A FT P 假设条件：假设条件：不计质量不计质量 。 约束力特点：约束力特

24、点：视为绝对柔软，视为绝对柔软，力沿柔索方向，受拉。力沿柔索方向，受拉。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 S1 S1 S2 S2 柔软体约束本身只能承受拉力。故该类约束力，作用在连接 点处或假设的截割处，方向沿着柔软体的轴线，而指向背离 物体。只能是拉力。通常用F或FT表示。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2 2 、光滑面约束、光滑面约束 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2 2 、光滑面约束、光滑面约束 FNA P A P A 约束力沿公法线方向指向被约束的物体约束力沿公法线方向

25、指向被约束的物体 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 A F B F C F B A C N F 公切面公切面 公法线公法线 假设条件：假设条件：不计摩擦不计摩擦 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 在不计摩擦的条件下，在不计摩擦的条件下， 齿轮间的约束也属于光齿轮间的约束也属于光 滑面约束。滑面约束。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 3 3、光滑铰链约束、光滑铰链约束 （平面铰链）（平面铰链） （空间球形铰）（空间球形铰） Az F Ax F Ay F XA YA A Ax F Ay F

26、 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 为更一般化,我们将它抽象成上图所示，并将销钉固结 在其中任一个零件上，如零件 上，这样原来是三个 零件组成的，现变为两个零件；原先零件与是没 有直接作用而是通过销钉A来联系，现在由两个零件 和直接作用。作用力和反作用力分别作用在和 上。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 A B G F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力

27、分析 1)1)、连接铰链连接铰链 B x FB By F B x FB By F B 注意：分清受力体与施力体注意：分清受力体与施力体 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 铰铰 铰铰 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 思考题：思考题： 机器人的哪些关节机器人的哪些关节 是链接铰？是链接铰？ 人体的哪些关节可人体的哪些关节可 简化成链接铰？简化成链接铰？ 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 2)2)、固定铰链支座固定铰链支座 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析

28、 2)2)、固定铰链支座固定铰链支座 Ax F yA F 固定铰链简图固定铰链简图 （1）（2）（3） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 首都机场候机楼顶棚拱架支座首都机场候机楼顶棚拱架支座 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 3)3)、活动铰链支座活动铰链支座 A A F （3）（2）（1） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 固定铰链支座与可动铰链支座的应用固定铰链支座与可动铰链支座的应用 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 4 4、 轴承约束轴承约束

29、（1）滑动轴承 A Az F Ax F x y z A 轴可在固定孔内（轴承内）任意转动，也可以沿孔 的中心线移动，但是轴承阻碍轴沿径向向外的位移。 与铰链约束一样，轴与轴承接点位置不确定，约束 力的作用线方位不能确定，但一定于接触点处公法 线上，即它的作用线必垂直于轴线并通过轴心，指 向轴心，其大小待定，仍是两个未知数。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 （2 2）滚动轴承）滚动轴承 u止推轴承约束止推轴承约束 B A By F Bx F Bz F x y z A Ay F Ax F Az F x y z 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的

30、基本概念和受力分析 5 5、光滑球铰链、光滑球铰链 A Ax F Ay F Az F A 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 球 股骨 盆骨 球窝 人造髋关节人造髋关节 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 6 6、固定端约束、固定端约束 A B A M Ax F Ay F P AB （平面）（平面） P AX F AY F AZ F AX M AY M AZ M x y z （空间）（空间） A F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念

31、和受力分析 受力分析方法受力分析方法：将物体从约束中隔离出来，将：将物体从约束中隔离出来，将 约束对它的作用代以相应的约束力，即取约束对它的作用代以相应的约束力，即取隔离体隔离体， 画画受力图受力图。 对物体进行对物体进行受力分析受力分析是静力学计算（如求解约是静力学计算（如求解约 束力）中最重要的一步，也是动力学计算（求解物束力）中最重要的一步，也是动力学计算（求解物 体受力与运动状态变化间的关系）中的重要环节。体受力与运动状态变化间的关系）中的重要环节。 第四节第四节 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 画受力

32、图的步骤画受力图的步骤 （1） 明确（选择）研究对象研究对象，并将研究对象从它周围的 约束中分离出来，单独画出其简图。 （2） 画出研究对象研究对象受的力，明确每个力是哪个施力体施力体施 加的。 （3）根据约束性质约束性质画约束反力。 （4）考虑平衡条件平衡条件，判断某些约束反力的方向。 （5） 注意作用力与反作用力作用力与反作用力的关系。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 如下图梁如下图梁ABAB， 分析分析ABAB梁的受力情况并作出它梁的受力情况并作出它 的受力图。的受力图。 F F C A B F BFAy 例例1-1 F A B 2m3m C D 【

33、解解】 FAx 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 例例1-2作受力图作受力图。 FT F FNB P O FNA P o B A 圆柱O 【解解】 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 例例1-3 作受力图。（不计摩擦） FND AB C F F FNE FAx FAy FNE FND O P F FNF 折杆ABC、圆柱体O A C B D E P F F o 【解解】 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 AC杆、BC杆、铰C C P A B D E 60。 60。 F FC2x F FC1

34、x F FC2y FC1y F FNA F FC1x F FT F FC1y A C F FNB P P F FT FC2x FC2y C B 例例1-4 作受力图。 【解解】 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 一受力系统如图所示。AB在梁上作用一分布力q（ 单位：kN/m）。CD梁上作用一集中力F,A端为固定端，自重不 计。试作出AB、CD的受力图。 例例1-5 A B C D E q F 【解】【解】由于BC为二力杆，故 NBC 为二力杆BC对AB梁的约束反力。 BC杆的受力图如图（b）所示 BC F CB F BC （b） 理论力学电子教程理论力学电子

35、教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 再分别取AB、CD为研究对象，作分离体。在AB梁上，因A 端为固定端约束，故有F FA Ax、F FAy、MA三个约束反力。 q Ax F Ay F A M D F OCB F BC F AB E D C F A B C D E q F BC F CB F BC 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 例例1-6 如图所示机构中，BC杆和 绳子E处于水平位置。不计摩 擦。绘出轮C、杆BC、杆AD、 及整体的受力图。 A B C D E F 60 m5 . 1m5 . 0 m5 . 0 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一

36、章 静力学的基本概念和受力分析 取轮C为研究对象，作出轮C的分离图，绳子是柔性约 束，反力方向沿绳子中心线，为拉力，由三力汇交定 理可绘出轮C的受力图如图（b）所示。其余受力图如 图（c）（d）（e）所示。 【解】【解】 C F B DC )(c By F Dy F Bx F Dx F T F C F C T F （b） 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 Dx F T F D A E )(d Ay F Ax F Dy F B C D E A F )(e Bx F By F Ay F Ax F 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分

37、析 D C W AB W AB D C Ax F Ay F C F AB W C CD杆为二力杆杆为二力杆 结构如图所示，不计构件自重，结构如图所示，不计构件自重，画出画出AB杆的受力图。杆的受力图。【例例1-7】 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 W W A B C D 1 1、研究滑轮、研究滑轮 2 2、研究、研究CD杆杆 Ax F Ay F C F D F 画出滑轮、画出滑轮、CD杆、杆、AB杆和整体受力图。杆和整体受力图。例例1-81-8 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 B C 3 3、研究、研究AB杆杆 4 4

38、、研究整体、研究整体 W A B C D W Ax F Ay F Bx F By F C F Ax F Ay F W C A B Bx F By F D F 研究整体时，不画物体间的内力研究整体时，不画物体间的内力 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 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

39、题 1-9 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 3. 杆DE的受力图。 例 题 1-9 4. 轮 (B处为没有销钉的孔）的受力图。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 例 题 1-9 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。 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 8. 整体的受力图。 例 题 1-9 9. 杆AB，滑轮， 以及重物、钢绳 （包括销钉B）一起 的受力图。 理论力学电子教程理论

40、力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 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。 45 P 例 题 1-10 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 解： 1. 杆 AB 的受力图。 2. 杆 BC 的受力图。 45 P 例 题 1-10 3. 轮 B (B处为没 有销钉的孔）的受 力图。 45 FTH FTF 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 4. 销钉 B 的受力图。 FTB 5. 轮 D 的受力图。 FTE FTD 6. 轮 I 的受力图。 45 FTI 45 P 例 题 1-10 理论力学电子教程理论力学电子教程 第一章 静力学的基本概念和受力分析 小结：画受力图应注意的问题小结：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。 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