工程力學(xué)——1-5物體的受力分析和受力圖ppt課件

第五節(jié)物體的受力分析和受力圖,1,靜力學(xué),一、受力分析解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)，首先要選定需要進(jìn)行研究的物體，即選擇研究對(duì)象；然后根據(jù)已知條件，約束類型并結(jié)合基本概念和公理分析它的受力情況，這個(gè)過(guò)程稱為物體的受力分析。作用在物體上的力有：一類是:主動(dòng)力,如重力,風(fēng)力,氣體壓力等。二類是：被動(dòng)力，即約束反力。,1-5物體的受力分析和受力圖,2,靜力學(xué),畫物體受力圖主要步驟為：選研究對(duì)象；取分離體；畫上主動(dòng)力；畫出約束反力。,二、受力圖,例1,3,例2,碾子重為，拉力為，處光滑接觸，畫出碾子的受力圖。,解：畫出簡(jiǎn)圖,畫出主動(dòng)力,畫出約束力,4,例3,屋架受均布風(fēng)力（N/m），屋架重為，畫出屋架的受力圖。,解：取屋架,畫出主動(dòng)力,畫出約束力,畫出簡(jiǎn)圖,5,例4,水平均質(zhì)梁重為，電動(dòng)機(jī)重為，不計(jì)桿的自重，畫出桿和梁的受力圖。圖(a),解：取桿，其為二力構(gòu)件，簡(jiǎn)稱二力桿，其受力圖如圖(b),6,取梁，其受力圖如圖(c),若這樣畫，梁的受力圖又如何改動(dòng)?,桿的受力圖能否畫為圖（d）所示？,7,例5,不計(jì)三鉸拱橋的自重與摩擦，畫出左、右拱的受力圖與系統(tǒng)整體受力圖。,解：右拱為二力構(gòu)件，其受力圖如圖（b）所示,8,取左拱AC,其受力圖如圖（c）所示,系統(tǒng)整體受力圖如圖（d）所示,9,考慮到左拱在三個(gè)力作用下平衡，也可按三力平衡匯交定理畫出左拱的受力圖，如圖（e）所示,此時(shí)整體受力圖如圖（f）所示,10,討論：若左、右兩拱都考慮自重，如何畫出各受力圖？,如圖,（g）,（h）,（i）,11,例6,不計(jì)自重的梯子放在光滑水平地面上，畫出梯子、梯子左右兩部分與整個(gè)系統(tǒng)受力圖。圖(a),解：繩子受力圖如圖（b）所示,12,梯子左邊部分受力圖如圖（c）所示,梯子右邊部分受力圖如圖（d）所示,13,整體受力圖如圖（e）所示,提問(wèn)：左右兩部分梯子在A處，繩子對(duì)左右兩部分梯子均有力作用，為什么在整體受力圖沒(méi)有畫出？,14,靜力學(xué),例7畫出下列各構(gòu)件的受力圖,15,靜力學(xué),16,靜力學(xué),17,靜力學(xué),例8畫出下列各構(gòu)件的受力圖,說(shuō)明：三力平衡必匯交當(dāng)三力平行時(shí)，在無(wú)限遠(yuǎn)處匯交，它是一種特殊情況。,18,靜力學(xué),例9尖點(diǎn)問(wèn)題,應(yīng)去掉約束,應(yīng)去掉約束,19,靜力學(xué),例10畫出下列各構(gòu)件的受力圖,20,靜力學(xué),三、畫受力圖應(yīng)注意的問(wèn)題,除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力體）都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。,2、不要多畫力,要注意力是物體之間的相互機(jī)械作用。因此對(duì)于受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)能明確地指出它是哪一個(gè)施力體施加的。,1、不要漏畫力,21,靜力學(xué),約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來(lái)畫，不能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來(lái)簡(jiǎn)單推想。在分析兩物體之間的作用力與反作用力時(shí)，要注意，作用力的方向一旦確定，反作用力的方向一定要與之相反，不要把箭頭方向畫錯(cuò)。,即受力圖一定要畫在分離體上。,22,靜力學(xué),一個(gè)力，屬于外力還是內(nèi)力，因研究對(duì)象的不同，有可能不同。當(dāng)物體系統(tǒng)拆開來(lái)分析時(shí)，原系統(tǒng)的部分內(nèi)力，就成為新研究對(duì)象的外力。,對(duì)于某一處的約束反力的方向一旦設(shè)定，在整體、局部或單個(gè)物體的受力圖上要與之保持一致。,23,勻質(zhì)小球重W，用繩索系住，并靠在光滑的斜面上，如圖1.21(a)所示，試畫出小球的受力圖。,圖1.21,24,【例1.2】簡(jiǎn)支梁AB的A端為固定鉸支座，B端為可動(dòng)鉸支座，梁在中點(diǎn)C受到主動(dòng)力P的作用，如圖1.22(a)所示。梁的自重不計(jì)，試畫出梁AB的受力圖。,圖1.22,25,【例1.3】