受力分析工程力学ppt课件

2. 左拱 AC 的受力图。
F
表示法一
F
C
F
D C
FAx A FAy
A
FA
表示法二
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受力分析总结：
⑴ 明确研究对象，将研究对象从系统中隔离出来。
⑵ 画出研究对象的主动力。 ⑶ 分析研究对象每一处的约束，根据约束的特征分 析约束力。 ⑷ 应用公理、推论（二力构件二力共线、三力平衡 汇交）确定某些约束力的方向。
7 、正确判断二力构件 只要构件的两端是铰链连接，两端之间没有其他外力作用，则 这一构件必为二力构件。
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P
F
C
A
B
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。
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解：
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
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5
例1具有光滑表面、重力为Fw的圆柱体，放置在刚性光滑墙面与 刚性凸台之间，接触点分别为A和B，如图所示，试画出圆柱体 的受力图。 解： 1.取研究对象——圆柱体 2.解除约束，取隔离体 3.先画出主动力 4.根据约束类型，画出约束力
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例2梁A端为固定铰链支座，B端为辊轴支座，支撑平面与水平面 夹角30°。梁重点C处作用有集中力FP。若不计梁的自重，试画 出梁的受力图。 解： 1.取研究对象——AB梁。 2.解除约束，取隔离体。 3.先画出主动力。 4.根据约束类型，画出约束力。
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Байду номын сангаас：
1.梯子整体的受力图。
A
F
H
D
E
B
C
F
A
H
FB
D B
FC
E C
14
F
H D B
2.梯子AB 部分的受力图。
FAy
A
FA
FAx
H
E
FB
D
C B
3.梯子AC 部分的受力图。
A
FC
E C
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[例7] 画出下列各构件的受力图
O
C
E
D
Q
A
B
要分清销及各构件间的作用力
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O
C
E
D
Q
A
B
Ncx Ncy
⑸ 物体互相接触，应用作用与反作用定律分析（画 系统的受力图时，内力是平衡力系可去掉不画；系统、部 分、单个刚体受力图的力的符号、方向要协调）。
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受力分析时注意以下两点很重要。 1.研究对象的选择有时不是惟一的，需要根据不同的问题，区 别对待。 基本原则：所选择的研究对象上应当既有未知力，又有已知力， 或者已经求得的力；同时，通过研究对象的平衡分析，能够求 得尽可能多的未知力。 2.分析相互连接的构件受力时，要注意构件与构件之间的作用 力与反作用力。
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例：重为P的均质圆柱夹在重为W 的光滑均质板AB 与光滑的铅 垂墙之间，均质板在A 端用固定铰链支座固定在铅垂墙上，在B 端以 水平绳索BE系在墙上。试画出圆柱C 与板AB 组成的刚体系整体的受 力图及圆柱C 与板AB 的受力图。
P W
FB W
FB
FG
FG
FH
P
P
FH
W
FAy
FAy
FAx
FAx
8
例3 画出图中的球和杆AB的受力分析图
B 解：
P
N1
600
A
C
P
N2 N2 A
B SBC
XA
YA 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！
9
例4 画出图中球O与杆AB的受力分析图
或者
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例5
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。
4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
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5、受力图上只画外力，不画内力。 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。
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。 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。
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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.隔离体（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)。
将构件从所受的约束或与之相联系的物体中分离出来，这一过程称为解除约束， 解除约束后的构件称为隔离体。
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二、受力分析的步骤 ① 取研究对象； ② 取隔离体（解除约束，一定不能在原图上画）； ③ 画上主动力； ④ 找接触点或连接点； ⑤ 画出约束反力。
BB
D
F
A
C
11
解： 1. 杆 BC 的受力图。
FB B
BB
D
F
A
2. 杆AB 的受力图。
正交分解
FB
C
B
FD
FAy
C
FC
三力平衡汇交
FB
B
D H
F
A
FAx
A
12
FA
例6
A
F
H
D
E
B
C
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。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 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。
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3、不要画错力的方向 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。
内容回顾
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）
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本次课主要内容
• 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。
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§1-5 受力分析方法与过程
工程设计中工程静力学主要包括以下内容： 分析作用在构件上的力，哪些是已知的，哪些是未知的。 选择合适的研究对象，建立已知力和未知力之间的关系。 应用平衡条件和平衡方程，确定全部未知力。 本章介绍前两方面的内容，关于平衡条件和平衡方程第三 章中介绍。
NBx NBy
N’cy
N’cx
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[例8] 画出下列各构件的受力图
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尖点问题
应去掉约束
应去掉约束
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[例9] 画出下列各构件的受力图
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1、不要漏画力
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。