工程力學(xué)第三章受力分析

工程力學(xué)第三章受力分析第一頁，共42頁。教學(xué)內(nèi)容：物體的受力分析、受力圖

教學(xué)目標(biāo)：熟練掌握物體受力分析和畫受力圖的方法。

本次課主要內(nèi)容2第二頁，共42頁。一、受力分析

無論是研究物體的平衡還是研究物體的運動規(guī)律，都需要分析物體的受力情況。1.分離體（研究對象）2.受力分析3.受力圖作用在物體上的力有：主動力,被動力(約束反力)。

§1-4物體的受力分析和受力圖3第三頁，共42頁。①取研究對象；②取分離體；③畫上主動力；④找接觸點或連接點；⑤畫出約束反力。二、受力分析的步驟4第四頁，共42頁。ACB600P解：PN1N2ABYAXASBCN2畫約束反力時，一定要按照約束的固有性質(zhì)畫圖，切不可主觀臆斷！例1畫出圖中的球和桿AB的受力分析圖5第五頁，共42頁。例2畫出圖中球O與桿AB的受力分析圖6第六頁，共42頁。等腰三角形構(gòu)架ABC

的頂點A，B，C

都用鉸鏈連接，底邊AC固定，而AB

邊的中點D作用有平行于固定邊AC

的力F，如圖所示。不計各桿自重，試畫出桿AB

和BC

的受力圖。BCABFD例37第七頁，共42頁。解：1.桿BC的受力圖。BCABFDFBFCBC8第八頁，共42頁。2.

桿AB的受力圖。正交分解BDAFFAxFAyFB三力平衡匯交BDAHFFAFBBCABFD第一種畫法第二種畫法9第九頁，共42頁。如圖所示，梯子的兩部分AB和AC在A點鉸接，又在D，E兩點用水平繩連接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不計，但在AB的中點處作用一鉛直載荷F。試分別畫出梯子的AB，AC部分以及整個系統(tǒng)的受力圖。FABCDEH例410第十頁，共42頁。1.梯子AB部分的受力圖。

解：ABHDFAyFFAxFBFABCDEH2.梯子AC部分的受力圖。

ACEFC11第十一頁，共42頁。3.梯子整體的受力圖。

ABCDEHFFBFCFABCDEH12第十二頁，共42頁。[例5]畫出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDE13第十三頁，共42頁。QAOBCDENcxNcyNBxNByN’cxN’cy14第十四頁，共42頁。[例6]畫出下列各構(gòu)件的受力圖15第十五頁，共42頁。尖點問題應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束16第十六頁，共42頁。[例7]畫出下列各構(gòu)件的受力圖17第十七頁，共42頁。三、畫受力圖應(yīng)注意的問題除主動力外，只要物體相互接觸，就一定存在有機械作用。要分清研究對象（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械作用。因此對于受力體所受的每一個力，都應(yīng)能明確地指出它是哪一個施力體施加的。1、不要漏畫力18第十八頁，共42頁。約束反力的方向必須嚴(yán)格地按照約束的類型來畫，不能單憑直觀或根據(jù)主動力的方向來簡單推想。在分析兩物體之間的作用力與反作用力時，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。3、不要畫錯力的方向4、受力圖上不能再帶約束。即受力圖一定要畫在分離體上。19第十九頁，共42頁。一個力，屬于外力還是內(nèi)力，因研究對象的不同，有可能不同。當(dāng)物體系統(tǒng)拆開來分析時，原系統(tǒng)的部分內(nèi)力，就成為新研究對象的外力。對于某一處的約束反力的方向一旦設(shè)定，在整體、局部或單個物體的受力圖上要與之保持一致。5、受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力。6、同一系統(tǒng)各研究對象的受力圖必須整體與局部一致，相互協(xié)調(diào)，不能相互矛盾。7、正確判斷二力構(gòu)件20第二十頁，共42頁。如圖所示的三鉸拱橋，由左右兩拱橋鉸接而成。設(shè)各拱橋的自重不計，在拱上作用有載荷F，試分別畫出左拱和右拱的受力圖。PCABF物體的受力分析21第二十一頁，共42頁。

1.右拱BC的受力圖。CBPCAB解：FFCFB22第二十二頁，共42頁。2.左拱AC的受力圖。ACAC表示法一表示法二FAFDFFFAxFAy23第二十三頁，共42頁。

如圖所示，重物重G=20kN,用鋼絲繩掛在支架的滑輪B上，鋼絲繩的另一端繞在鉸車D上。桿AB與BC鉸接，并以鉸鏈A，C與墻連接。如兩桿與滑輪的自重不計并忽略摩擦和滑輪的大小，試畫出桿AB和BC以及滑輪B的受力圖。例題2ABDCG24第二十四頁，共42頁。1.桿AB的受力圖。ABFABFCBBC解：2.桿BC的受力圖。ABDCG25第二十五頁，共42頁。BFBCFBAF2F1D3.滑輪B(不帶銷釘）的受力圖。4.滑輪B(帶銷釘）的受力圖。FBxF2F1FByABDCG26第二十六頁，共42頁。用力F

拉動碾子以軋平路面,重為P

的碾子受到一石塊的阻礙，如圖所示。試畫出碾子的受力圖。ABFP例題327第二十七頁，共42頁。

碾子的受力圖為:解：ABFPABFPFNAFNB例題328第二十八頁，共42頁。

在圖示的平面系統(tǒng)中，勻質(zhì)球A

重P1，本身重量和摩擦不計的理想滑輪C和柔繩維持在仰角是q的光滑斜面上，繩的一端掛著重P2的物塊B。試分析物塊B

,球A和滑輪C的受力情況，并分別畫出平衡時各物體的受力圖。CGBHEP1AFDP2q例題429第二十九頁，共42頁。解：CGBHEP1AFDP2q1.物塊B的受力圖。BDP2FDAEFP1FFFE2.球A的受力圖。3.滑輪

C的受力圖。FCFHFGIGHC例題430第三十頁，共42頁。如圖所示壓榨機中，桿AB和BC的長度相等，自重忽略不計。A，B，C，E處為鉸鏈連接。已知活塞D上受到油缸內(nèi)的總壓力為F

。試畫出桿AB，活塞和連桿以及壓塊C的受力圖。例題6DEABC31第三十一頁，共42頁。CFCxFCyFCBFABA解：1.桿AB的受力圖。2.活塞和連桿的受力圖。3.壓塊C的受力圖。DEABCBFFBCFAB32第三十二頁，共42頁。如圖所示平面構(gòu)架，由桿AB

，

DE及DB鉸接而成。鋼繩一端拴在K處，另一端繞過定滑輪Ⅰ和動滑輪Ⅱ后拴在銷釘B上。重物的重量為P，各桿和滑輪的自重不計。（1）試分別畫出各桿，各滑輪，銷釘B以及整個系統(tǒng)的受力圖；（2）畫出銷釘B與滑輪Ⅰ一起的受力圖；（3）畫出桿AB

，滑輪Ⅰ，Ⅱ，鋼繩和重物作為一個系統(tǒng)時的受力圖例題7DⅡKCABEⅠP33第三十三頁，共42頁。1.桿BD（B處為沒有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。FBDFDBDB解：2.桿AB（B處仍為沒有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。ACBFAFCyFCxFBxFByDⅡKCABEⅠP34第三十四頁，共42頁。ECKDFKFEyFEx3.桿DE的受力圖。4.輪Ⅰ(B處為沒有銷釘?shù)目祝┑氖芰D。BⅠFB1yFB1xDⅡKCABEⅠP35第三十五頁，共42頁。5.輪Ⅱ的受力圖。ⅡF2F1FBDⅡKCABEⅠP6.銷釘B的受力圖。B7.銷釘B與滑輪Ⅰ一起的受力圖。B36第三十六頁，共42頁。8.整體的受力圖。DⅡKCABEⅠPFAFExFEyDⅡKCABEⅠP9.桿AB，滑輪Ⅰ，Ⅱ

以及重物、鋼繩（包括銷釘B）一起的受力圖。ⅡCABⅠFCyPFAFCx37第三十七頁，共42頁。重為P的重物懸掛在滑輪支架系統(tǒng)上，如圖所示。設(shè)滑輪的中心B與支架ABC相連接，AB為直桿，BC為曲桿，B為銷釘。若不計滑輪與支架的自重，畫出各構(gòu)件的受力圖。ABCDEFIHP例題838第三十八頁，共42頁。BCFCBFBCABFABFBA解：1.桿AB的受力圖。

2.桿BC的受力圖。ABCDEFIHP3.輪B(B處為沒