工程力学EngineeringMechanics88课件

工程力学

EngineeringMechanics复习旧课一、公理一：二力平衡公理使刚体平衡的条件是：两个力

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二、公理二：加减平衡力系公理推论1：力的可传性原理CDF2F1旧课复习三、公理三：刚化原理四、公理四：力的平行四边形公理、推论2：三力平衡汇交定理五、公理五：作用与反作用公理这一对力

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特别注意：复习旧课旧课复习复习旧课旧课复习练习一：求合力1.空间一质点A受到3个力的作用，F1=30KN，F2=45KN，F3=60KN,F1沿着X轴正方向，F2与Y轴正方向成逆时针60°角，F3与Y轴负方向成顺时针30°夹角，用平行四边形法则求这3个力的合力FR？（画图，用尺子和量角器测出合力的大小、方向）AYX复习旧课旧课复习C2.求a、b两点所受的力。练习二：学会运用静力学基本公理本次课程主要内容荷载的分类（熟悉）约束和约束反力及方向的确定（理解）常见约束类型及其反力的特点（掌握—重难点）（1）柔性约束（2）光滑面接触约束（3）光滑铰链约束（4）固定端约束1-3约束及约束反力主动使物体产生运动或运动趋势的力称为主动力。作用于结构上的主动力统称为荷载。荷载的分类1荷载的分类

1.载荷的分类

１.1集中载荷与分布载荷（１）集中载荷又称集中力。（２）分布载荷又称分布力。1荷载的分类1.2恒载荷和活载荷（１）长期作用在结构上的不变载荷称为恒载荷。（２）在施工中和使用期间作用在建筑物和机械上的可变载荷称为活载荷。1.3静载荷与动载荷（１）静载荷指缓慢地加到结构上的载荷。（２）动载荷指构件在运动时产生动力效应所引起的载荷称为动载荷。1荷载的分类课堂练习12.1自由体：位移不受任何限制的物体叫自由体。2约束和约束反力及方向的确定2.2非自由体：位移受一定的限制的物体。2约束和约束反力及方向的确定2.3约束：限制物体运动的其他物体。①大小------未知；②方向总是与物体的位移方向相反；③作用点--------接触处约束力特点：G2.4约束反力：对物体的运动或运动趋势起限制作用的力叫约束反力或称为约束力。（也简称反力）FGFN1FN22约束和约束反力及方向的确定性质：约束力是被动力。（由主动力引起，且随主动力改变而改变）产生条件：当物体沿着约束所能阻止的方向上有运动或有运动趋势时，才会出现约束力。2约束和约束反力及方向的确定被研究的物体所受的全部力:主动力

：主动地使物体有运动或有运动趋势的力。工程中将主动力称为荷载。(重力，水压力等）被动力：由主动力引起的力。约束反力2约束和约束反力及方向的确定GFGFN1FN22约束和约束反力及方向的确定课堂练习23常见约束类型及其反力特点

忽略摩擦，把实际中的绳索、链条、胶带等看成十分柔软又不可伸长的柔索，它限制了被约束体沿索向外的运动。如:柔软的绳索、链条或胶带等。3.1柔性体约束绳索皮带——链条3常见约束类型及其反力特点这类约束力的特点：只能限制物体沿着柔性体伸长的方向运动。约束力作用在接触点处，方向沿绳索背离物体FT19/30滑轮缆索链条3常见约束类型及其反力特点20/303常见约束类型及其反力特点带轮、链轮柔性约束21/303常见约束类型及其反力特点22/303常见约束类型及其反力特点课堂练习3

分析受力图A、B端约束力是否正确？说明原因，并改正错误。3.2光滑接触面约束

光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线，并指向受力物体，故称为法向约束力，用表示．3常见约束类型及其反力特点FNP反力:沿着支承面的公法线指向物体。WOFN1FN2FN1FN2WW1FN3思考：FN3常见约束类型及其反力特点3常见约束类型及其反力特点课堂练习4画出AB杆件的约束反力3常见约束类型及其反力特点FNAFNB3常见约束类型及其反力特点

判断该物体约束反力的画法是否正确3.3光滑铰链约束铰铰3常见约束类型及其反力特点（1）中间铰链约束3常见约束类型及其反力特点约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，不能阻止物体绕圆孔的转动，能阻止物体沿圆孔的径向离去的运动。3常见约束类型及其反力特点FN约束力作用在接触处，作用线过销钉中心。当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变。中间铰FxFy3常见约束类型及其反力特点AAFAyFAx在受力分析时，圆柱形铰链的约束反力可用两个正交分力Fx、Fy表示，这两个分力通过销孔中心AF́AxF́Ay3常见约束类型及其反力特点构件2＋销钉一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出．（2）

固定铰支座3常见约束类型及其反力特点用圆柱铰链连接的两个构件，其中有一个固接于地面或机器上约束力：与中间铰链约束相同固定铰支座3常见约束类型及其反力特点固定铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点

固定支座表示形式固定铰支座3常见约束类型及其反力特点在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。固定铰支座3常见约束类型及其反力特点（3）活动铰链支座（可动铰支座、辊轴支座）上摆销钉底板滚轮活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点FRFRFR

任何情况下，滚动支承的约束力只有一个且一定垂直于支承面实际约束中FR方向也可以向下FR受力特点：约束力沿支撑表面的法线，作用线用过铰链中心，指向不定。表示形式：活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点其它表示FAAFBFCBCAFABFBCFC活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点请思考：A、B支座，哪一个是固定铰支座？你能画出它受力形式吗？活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点（4）链杆约束●约束的特点：●约束反力的特点：只限制物体沿杆轴线方向的运动。方位：指向：沿链杆的轴线方向（或两铰链的连线方向）；指向不定（通常假定）。链杆活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点ACBABFAFB3.4固定端约束静止物体与构件一端紧密连接，使物体既不能移动，又不能转动的约束（例如，雨棚，阳台）固定端约束反力有三个未知量：Fx、Fy和MA

A活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点

将构件的一端插入一固定物体（如墙）中，就构成了固定端约束。在连接处具有较大的刚性，被约束的物体在该处被完全固定，即不允许相对移动也不可转动。固定端的约束力，一般用两个正交分力和一个约束力偶来代替，方向不定。性质特点：限制了平面内可能的运动（移动和转动）。静力学固定端（插入端）约束雨搭车刀活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点===≠静力学活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点序号名称图式受力形式1柔体约束2光滑接触面约束3中间铰链约束FxFy静力学活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点序号名称图式受力形式4固定铰支座5活动铰支座6固定端A静力学活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点静力学活动铰支座固定铰支座3常见约束类型及其反力特点课堂