工程力学第三章-受力分析(课堂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）内容回顾12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13一、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14①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。二、受力分析的步骤15ACB600P解：PN1N2ABYAXASBCN2

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16例2画出图中球O与杆AB的受力分析图17

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。BCABFD例318解：1.杆BC的受力图。BCABFDFBFCBC192.

杆AB的受力图。正交分解BDAFFAxFAyFB三力平衡汇交BDAHFFAFBBCABFD第一种画法第二种画法110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。FABCDEH例41111.梯子AB部分的受力图。

解：ABHDFAyFFAxFBFABCDEH2.梯子AC部分的受力图。

ACEFC1123.梯子整体的受力图。

ABCDEHFFBFCFABCDEH113[例5]画出下列各构件的受力图QAOBCDE114QAOBCDENcxNcyNBxNByN’cxN’cy115[例6]画出下列各构件的受力图116尖点问题应去掉约束应去掉约束117[例7]画出下列各构件的受力图118三、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119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。120一个力，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、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121

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。PCABF物体的受力分析122

1.右拱BC的受力图。CBPCAB解：FFCFB1232.左拱AC的受力图。ACAC表示法一表示法二FAFDFFFAxFAy124

如图所示，重物重G=20kN,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2ABDCG1251.杆AB的受力图。ABFABFCBBC解：2.杆BC的受力图。ABDCG126BFBCFBAF2F1D3.滑轮B(不带销钉）的受力图。4.滑轮B(带销钉）的受力图。FBxF2F1FByABDCG127

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。ABFP例题3128

碾子的受力图为:解：ABFPABFPFNAFNB例题3129

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。CGBHEP1AFDP2q例题4130解：CGBHEP1AFDP2q1.物块B的受力图。BDP2FDAEFP1FFFE2.球A

的受力图。3.滑轮

C的受力图。FCFHFGIGHC例题4131

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6DEABC132CFCxFCyFCBFABA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。DEABCBFFBCFAB133

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例题7DⅡKCABEⅠP1341.杆BD（B处为没有销钉的孔）的受力图。FBDFDBDB解：2.杆AB（B处仍为没有销钉的孔）的受力图。ACBFAFCyFCxFBxFByDⅡKCABEⅠP135ECKDFKFEyFEx3.杆DE的受力图。4.轮Ⅰ(B处为没有销钉的孔）的受力图。BⅠFB1yFB1xDⅡKCABEⅠP1365.轮Ⅱ的受力图。ⅡF2F1FBDⅡKCABEⅠP6.销钉B的受力图。B7.销钉B与滑轮Ⅰ一起的受力图。B1378.整体的受力图。DⅡKCABEⅠPFAFExFEyDⅡKCABEⅠP9.杆AB，滑轮Ⅰ，Ⅱ

以及重物、钢绳（包括销钉B）一起的受力图。ⅡCABⅠFCyPFAFCx138

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。ABCDEFIHP例题8139BCFCBFBCABFABFBA解：

1.杆AB的受力图。

2.杆BC的受力图。ABCDE