受力分析课件

靜力學二、靜力學研究的主要內容：

—研究力系的合成和簡化

—研究受力物體的平衡規律。一、靜力學：研究物體在力系作用下的平衡條件的科學引言4、力系：1、平衡

2、力是向量3、力的單位：N（牛頓）、kN（千牛）三、幾個重要的基本概念物體相對於慣性坐標系（工程中通常指地面)保持靜止或勻速直線運動。平面力系、空間力系力的三要素：大小、方向 、作用線平衡力系、等效力系、合力§1-1靜力學公理公理1：力的平行四邊形法則公理2：二力平衡公理特例：二力構件（二力杆）公理3：加減平衡力系公理公理4：作用與反作用定律公理5：剛化原理推理1：力的可傳性定理推理2：三力平衡匯交定理第一章靜力學公理及物體的受力分析公理1：力的平行四邊形法則公理1：力的平行四邊形法則三角形法則將各分力首尾相連，然後從起點→終點，得到合力。力的分解：同樣要根據平行四邊形法則。顯然，力的分解是不確定的，欲得到唯一的分解結果，必須附加一定的條件。正交分解：Axyα特例：二力構件（二力杆）公理2：二力平衡公理(剛體上僅作用兩個力時，平衡的充要條件為：這兩個力大小相等、方向相反、位於同一直線上。）公理3：加減平衡力系公理BA推理1：力的可傳性定理在作用於剛體的已知力系上，加上或減去任意一個平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用效應。FAB作用在剛體上的力,可沿其作用線移動，不改變它對剛體的作用ABF推理2：三力平衡匯交定理OABC剛體在三個力作用下處於平衡狀態時，若其中兩個力相交於一點，則另一個力也必通過此點，且三個力必處於同一平面內推理2的作用：當知道剛體只作用三個力時，可根據已知的兩個力，確定第三個力的方向。公理4：作用與反作用定律

PP’作用力和反作用力(1)P和P’(2)FN

和FN’

兩物體之間的相互作用力（作用力和反作用力）總是同時存在的，兩力大小相等，方向相反，沿同一直線。但這兩個力分別作用於兩個物體上，所以，這一對力不是一組平衡力。P公理5：剛化原理

變形體在某一力系作用下處於平衡，若將該物體剛化為剛體，則平衡狀態保持不變。

該公理的作用為:剛體靜力學的結果可用於變形體。§1-2約束和約束力一、有關概念自由體:約束力：約束對被約束體（研究對象）的 作用力約束力的方向：

與該約束所阻礙的位移方向相反非自由體（被約束體）:

研究對象約束（約束體）：對被約束體（研究對象）的位移起限制作用的周圍物體二、平面問題中的幾種常見的約束1、光滑接觸面約束

光滑：實例接觸面之間無摩擦約束力：作用於接觸點，沿二個接觸面的公法線方向（若為尖點和麵的接觸，則沿該面的法線方向）BA光滑接觸面約束:約束力作用於接觸點，沿二個接觸面的公法線方向（若為尖點和麵的接觸，則沿該面的法線方向）。oAB光滑接觸面約束:

約束力:作用於接觸點，沿二個接觸面的公法線方向O1O2

AFRFR滑槽與銷釘2、柔索FR特點：只能受拉，不能受壓。實例：柔索:實例3、光滑圓柱鉸鏈約束

銷釘銷釘銷釘孔O圓柱銷約束力的分析FRyFRx銷釘(鉸鏈)4、滾動支座5、固定鉸支座AFAyFAx固定鉸支座ABCⅠⅡ圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座的進一步說明固定鉸鏈支座C圓柱鉸鏈BC’ⅡAⅠCABCⅠⅡABCⅠⅡCC1AC2BBC’ⅡAⅠCABCⅠⅡ(1)球鉸FRyFRxFRz6、其他約束球股骨盆骨球窩盆骨與股骨之間的球鉸連接（2）止推軸承AA§1-3研究對象、分離體、受力圖受力分析－過程與方法

確定研究對象取分離體；

根據約束性質確定約束力；

畫受力圖。受力分析示例(1)W取分離體FRAFRBABW畫受力圖受力分析示例(2)ABF2F1F3確定A、B二處的約束力ABF2F1F3FAyFAxFRB取分離體畫受力圖ABB2.比較AB杆與BC杆的受力。1.畫出圓盤的受力圖；受力分析示例(3)圓盤的受力圖WFR2FR1C分析A、C

二處約束力CFBC´FBC二力杆(二力構件)BC杆只有兩端受力→BC杆為二力杆O三力平衡匯交FR1´FAFB研究對象、分離體、受力圖小結1、受力分析－過程與方法

（1）、確定研究對象（2）、取隔離體（3）、根據約束性質確定約束反力

（4）、畫受力圖（包括，主動力和約束反力）特別注意：

判別：二力杆判別：三力匯交平衡2、明確研究對象

研究對象的選取，要根據解題的需要，合理選擇。研究對象可以是單個物體，可以是由幾個物體構成的子系統，也可以是整體。3、畫研究對象受力圖時要畫上（1）作用在研究對象上的所有主動力（2）作用在研究對象上的所有約束反力約束反力要畫在被約束體和約束的接觸處（用約束反力代替原先的約束）