受力分析工程力学ppt课件
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工程力学第三章 受力分析(课堂PPT)
1
31
解：
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E D
B
Aq
C q
B
FBA
A
FA
3. 压块 C 的受力图。
q
FCB
FAB
q
C FCx
F
B
q
FBC
1 FCy
32
例题7
D
A
K
q
C
E
BⅠ Ⅱ
P
如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴 在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和 动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物 的重量为P，各杆和滑轮的自重 不计。（1）试分别画出各杆， 各滑轮，销钉B以及整个系统的 受力图；（2）画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
处必有力，力的方向由约束类型而定。
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。
1
18
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。
BB
D
F
A
C
1
7
解： 1. 杆 BC 的受力图。
BB
D
F
A
C
1
FB B
C
FC
8
2. 杆AB 的受力图。
BB
D
F
A
正交分解
受力分析受力图ppt
一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研
究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条 件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的 受力情况，这个过程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有：
主动力：如重力，风力，气体压力等。
被动力：即约束反力。
二、受力图
研究对象： 我们把所研究的物体称为研究对象。
G
FCB C
B
FBA’
解： 1. 杆AB的受力图。
FAB
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC’
B
B
FBA’
FCB C
3. 滑轮B ( 不带销钉）的受力图。
FBy
F2
B
FBx
F1
4. 滑轮B ( 带销钉）的受力图。
F2
FBA
B
30o
60o
FBC
F1
受力图的作图步骤：
1、根据题意确定研究对象：将研究对象从结 构中分离出来，单独画出其简单轮廓图形。
分离体（隔离体）： 解除周围约束后所得的自由物体。
受力图： 在分离体上画上它所受的全部主动力和约束
反力，就称为该物体的受力图。 内力与外力：
如果所取的分离体是由某几个物体组成的物体 系统时，通常将系统外物体对物体系统的作用力称 为外力；而系统内物体间相互作用的力称为内力。
三、单个物体的受力图
画物体受力图主要步骤为： ① 选研究对象； ② 取分离体； ③ 画主动力； ④ 画约束反力。
铰链约束反力：大小未定，方向假设。
Fx Fy
圆柱铰链在工程上的运用： 链杆约束、固定铰链支座、 可动铰链支座、 固定支座、定向支座等。
⑴ 链杆约束：
R 组成：两端用光滑圆柱铰链连接物体而中间不受力。 约束特点：限制物体沿链杆中心线运动。 约束反力：大小及方向均未定，作用线在链杆
究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条 件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的 受力情况，这个过程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有：
主动力：如重力，风力，气体压力等。
被动力：即约束反力。
二、受力图
研究对象： 我们把所研究的物体称为研究对象。
G
FCB C
B
FBA’
解： 1. 杆AB的受力图。
FAB
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC’
B
B
FBA’
FCB C
3. 滑轮B ( 不带销钉）的受力图。
FBy
F2
B
FBx
F1
4. 滑轮B ( 带销钉）的受力图。
F2
FBA
B
30o
60o
FBC
F1
受力图的作图步骤：
1、根据题意确定研究对象：将研究对象从结 构中分离出来，单独画出其简单轮廓图形。
分离体（隔离体）： 解除周围约束后所得的自由物体。
受力图： 在分离体上画上它所受的全部主动力和约束
反力，就称为该物体的受力图。 内力与外力：
如果所取的分离体是由某几个物体组成的物体 系统时，通常将系统外物体对物体系统的作用力称 为外力；而系统内物体间相互作用的力称为内力。
三、单个物体的受力图
画物体受力图主要步骤为： ① 选研究对象； ② 取分离体； ③ 画主动力； ④ 画约束反力。
铰链约束反力：大小未定，方向假设。
Fx Fy
圆柱铰链在工程上的运用： 链杆约束、固定铰链支座、 可动铰链支座、 固定支座、定向支座等。
⑴ 链杆约束：
R 组成：两端用光滑圆柱铰链连接物体而中间不受力。 约束特点：限制物体沿链杆中心线运动。 约束反力：大小及方向均未定，作用线在链杆
简单的受力分析ppt课件
F
A
B
静止
B v
AB 两 物 体 一 起匀速下滑
பைடு நூலகம்09:09
受力分析常用的方法
5N
2.整体法与隔离法
10N
整体法：就是将整个系统作为一个研究对象进行
分析的方法，受力分析时不再考虑系统 内物体间的相互作用力
隔离法：将研究对象从周围的物体中隔离出来，
并分析周围有哪些物体对研究对象施加 了力的作用。一般隔离受力较少的物体
09:09
受力分析的步骤
（1）明确研究对象；（可以是质点、结点、物体、 物体系）即确定我们是要分析哪个物体的受力情况。 不要找该物体施加给其它物体的力。 （2）按顺序分析：“一重二弹三摩擦再其它”
重力、弹力、摩擦力、己知力、其它力
（3）对画出的受力图进行检验， 防止“添力”、“漏力”。
注意：惯性不是力。
运动）的物体,其合外力为零等等。
口诀：认准对象找重力，绕物一周找弹力。
判断有无摩擦力，施力不画画受力。 多漏错假要分清，作图认真要仔细。
分析水平面上物体的受力情况
1．如图所示，处于粗糙水平地面上的物体。
F支 v
F动
F支 v
F动 F
F支 v F F动 Ａ
G
向右运动
09:09
G
在水平力F作
用下向左运动
整体法 1 2 3 4
12 3 4 F
f
f32
1 2 隔离法
f=2mg
4mg
2mg
f+f32=2mg f32=0N
受力分析归纳总结
1、整体法与隔离法，灵活运用 2、不要找该物体施加给其它物体的力。 3、不要把作用在其它物体上的力错误的认 为通过“力的传递”作用在研究对象上。
工程力学第一章受力分析
17
理论力学
—研究力的外效应。研究物体的机械运动的一般 规律的科学。
材料力学
静力学、运动学、动力学
—研究力的内效应。研究物体在外力作用下的变 形和失效规律。
强度、刚度、稳定性
工程力学 静力学﹢材料力学
工程力学是研究构件在外力作用下的平衡、变形和
破坏的规律。
精选
18
静力学
Statics
研究对象：刚体(Rigid body)
F2
FR
F2
精选
FR
F1
F2
27
公理2 二力平衡条件
作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的 充分必要条件是：
两个力大小相等，方向相反，且在同一直线
上, 即 F1 = - F2
B F1
A
F2
精选
28
二力构件
只在两点受力而处于 平衡的物体叫二力构件 或二力杆。
二力构件不论其形状 如何，其所受的两个力 的作用线，必沿着两力 作用点的连线。
作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力 的作用线汇交于一点， 则此三力必在同一平面内， 且三个力的作用线汇交一点。
精选
31
公理4 作用与反作用定理
作用力与反 作用力总是同 时存在，且大 小相等、方向 相反、沿同一 直线，分别作 用在两个相互 作用的物体上。
注意：本公理与公理 2 (二力 平衡条件）是有区别的。
刚体的平衡条件： 刚体处于平衡状态时作用于刚体上
的力系应满足的条件。
精选
26
§1-2 静力学公理
公理1 力的平行四边形法则 作用在物体上的同一点的
两个力，可以合成为一个合 力。合力作用点也是该点， 合力的大小和方向，由这两 个力为边构成的平行四边形 的对角线确定。
工程力学受力分析课件
02
受力分析基础
力的定义与分类
定义
力是物体之间的相互作用，是改 变物体运动状态的原因。
分类
根据力的作用效果，力可以分为 拉力、压力、剪切力、扭转力等 。根据力的性质，力可以分为重 力、弹性力、摩擦力等。
静力与动力
静力
物体在力的作用下处于平衡状态，即 合外力为零。静力分析主要用于研究 物体的平衡状态和受力情况。
轴的受力分析
转轴的受力分析 转轴的约束条件 转轴的内力和变形
轴的受力分析
转轴的强度和刚度要求 传动轴的受力分析 传动轴的约束条件
轴的受力分析
传动轴的内力和变形
传动轴的强度和刚度要求
轮轴的受力分析
车轮与车轴的连接受力分析 车轮与车轴的连接方式 车轮与车轴的内力和变形
轮轴的受力分析
车轮与车轴的强度和刚度要求 齿轮传动轮轴的受力分析 齿轮传动的特点和应用
详细描述
1. 机器设计：机械系 统的设计过程中，精 确的受力分析是关键 ，通过分析可以优化 机器的结构设计，提 高机器的承载能力和 使用寿命。
2. 零部件优化：针对 关键零部件，受力分 析可以帮助优化其形 状、尺寸和材料选择 ，提高其性能并降低 成本。
3. 动态性能：对于高 速运转的机器，受力 分析需考虑动态载荷 ，以确保机器在各种 工况下的稳定性和可 靠性。
1. 结构设计：建筑结构设计中， 需要精确分析各种受力情况，如 重力、风载、地震载荷等，以确 保建筑的安全性和稳定性。
3. 材料选择与优化：根据受力分 析结果，可以选择合适的材料和 优化结构设计，以降低成本并提 高效率。
机械系统中的受力分析案例
总结词：机械系统中 ，工程力学受力分析 有助于优化机器设计 ，提高机器性能与使 用寿命。
《受力分析》ppt课件
火箭发射
火箭发射利用了牛顿第三定律的反作用力 原理，通过燃料燃烧产生的高压气体推动 火箭升空。
06
力的合成与分解
力矩与力矩平衡
01
02
03
04
总结词
理解力矩的概念和计算方法， 掌握力矩平衡的条件。
力矩的定义
力矩是力和力臂的乘积，表示 力对物体转动作用的物理量。
力矩的计算
力矩等于力和力臂的乘积，计 算公式为M=FL。
详细描述
物体在斜面上会受到重力的作用，同时斜面会对物体产生支持力。此外，如果 斜面粗糙，还会产生摩擦力。在进行受力分析时，需将这三个力分别表示出 来，并利用平行四边形法则进行合成。
滑轮组中的物体受力分析
总结词
详细描述滑轮组的工作原理以及在滑轮 组中物体受到的拉力、支持力和摩擦力 的作用，如何利用滑轮组的特点进行受 力分析。
机器与机构设计
在设计机器和机构时，需要考 虑各个部件之间的力矩关系，
确保机器的正常运转。
THANKS
感谢观看
合力矩的概念
当物体受到多个力的作用时， 合力矩是指所有力矩的代数 和。
力矩的应用实例
总结词
了解力矩在实际生活和工程中 的应用，掌握常见问题的解决
方法。
杠杆平衡问题
利用力矩平衡条件解决杠杆平 衡问题，确定力和力臂的大小 。
旋转运动问题
通过分析物体受到的力矩，研 究物体的旋转运动状态，解决 相关问题。
整体法
总结词
将多个物体视为一个整体，对其所受外力进行分析的方法。
详细描述
整体法适用于研究多个物体间的相互作用。通过将多个物体视为一个整体，可以简化受力分析的过程，避免对每 个物体分别进行繁琐的分析。在整体法中，需要特别注意整体受到的约束力和外力，以及各个物体间的相互作用 力。
火箭发射利用了牛顿第三定律的反作用力 原理，通过燃料燃烧产生的高压气体推动 火箭升空。
06
力的合成与分解
力矩与力矩平衡
01
02
03
04
总结词
理解力矩的概念和计算方法， 掌握力矩平衡的条件。
力矩的定义
力矩是力和力臂的乘积，表示 力对物体转动作用的物理量。
力矩的计算
力矩等于力和力臂的乘积，计 算公式为M=FL。
详细描述
物体在斜面上会受到重力的作用，同时斜面会对物体产生支持力。此外，如果 斜面粗糙，还会产生摩擦力。在进行受力分析时，需将这三个力分别表示出 来，并利用平行四边形法则进行合成。
滑轮组中的物体受力分析
总结词
详细描述滑轮组的工作原理以及在滑轮 组中物体受到的拉力、支持力和摩擦力 的作用，如何利用滑轮组的特点进行受 力分析。
机器与机构设计
在设计机器和机构时，需要考 虑各个部件之间的力矩关系，
确保机器的正常运转。
THANKS
感谢观看
合力矩的概念
当物体受到多个力的作用时， 合力矩是指所有力矩的代数 和。
力矩的应用实例
总结词
了解力矩在实际生活和工程中 的应用，掌握常见问题的解决
方法。
杠杆平衡问题
利用力矩平衡条件解决杠杆平 衡问题，确定力和力臂的大小 。
旋转运动问题
通过分析物体受到的力矩，研 究物体的旋转运动状态，解决 相关问题。
整体法
总结词
将多个物体视为一个整体，对其所受外力进行分析的方法。
详细描述
整体法适用于研究多个物体间的相互作用。通过将多个物体视为一个整体，可以简化受力分析的过程，避免对每 个物体分别进行繁琐的分析。在整体法中，需要特别注意整体受到的约束力和外力，以及各个物体间的相互作用 力。
受力分析工程力学ppt课件
38
解：
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E
B
F
D A
FA
B
A
C
3. 压块 C 的受力图。
B
FCB C FCx
FAB
FBC
FCy
39
例题7
D
A
K
C
BⅠ
E
Ⅱ
P
如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴 在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和 动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物 的重量为P，各杆和滑轮的自重 不计。（1）试分别画出各杆， 各滑轮，销钉B以及整个系统的 受力图；（2）画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
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。
23
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。
24
解：
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
25
29
• 作业：（1-2,1-3,1-4） • 1-5，1-6，1-7
30
例题2
A
如图所示，重物重G = 20 kN,
D
B
用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢
丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
与BC铰接，并以铰链A，C与墙连
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
G
略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB
解：
1.杆AB的受力图。
2. 活塞和连杆的受力图。
E
B
F
D A
FA
B
A
C
3. 压块 C 的受力图。
B
FCB C FCx
FAB
FBC
FCy
39
例题7
D
A
K
C
BⅠ
E
Ⅱ
P
如图所示平面构架，由杆AB ， DE及DB铰接而成。钢绳一端拴 在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和 动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物 的重量为P，各杆和滑轮的自重 不计。（1）试分别画出各杆， 各滑轮，销钉B以及整个系统的 受力图；（2）画出销钉B与滑轮 Ⅰ一起的受力图；（3）画出杆 AB ，滑轮Ⅰ ，Ⅱ ，钢绳和重物 作为一个系统时的受力图
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。
23
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。
24
解：
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
25
29
• 作业：（1-2,1-3,1-4） • 1-5，1-6，1-7
30
例题2
A
如图所示，重物重G = 20 kN,
D
B
用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢
丝绳的另一端绕在铰车D上。杆AB
与BC铰接，并以铰链A，C与墙连
接。如两杆与滑轮的自重不计并忽
G
略摩擦和滑轮的大小，试画出杆AB
《工程力学》课件——04 受力图(物体系统)
2
受力图
受力图
例题
梯子两部分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 自重不计，在H点处作用一力F。试分别画出梯子AB、AC部分及整个系统受力图
解： 取梯子为研究对象
A
画出主动力
F
画出约束力
B FNB
C
FNC
受力图
例题
对梯子进行单个物体受力分析 拆成AB、AC两部分并绘制受力图
解：
FAy A
FAx
F
FDE
A FAy
FAx FED
B FNB
FNC C
受力图
绘制受力图注意事项一： 不要漏画力
绘制受力图注意事项二： 不要多画力
勿
漏
方
向
勿勿只 多错外
绘制受力图注意事项三： 不要画错力的方向
绘制受力图注意事项四： 只画外力 不画内力
X
Z
Y
感谢聆听！
《 受力图（物体系统）》
X
Z
Y
《工程力学》
《 受力图（物体系统）》
PART
1
受力分析
受力分析
受力分析
• 将物体系统视作一个整体 • 只对整体进行主动力和被动力的分析
桁架基本假定：
选择研究对象 画出物体系统简图
画出所有作用在物 体系统上的主动力
在物体系统的所有约束处 根据约束类型或者是约束性质画出
约束力
PART
受力图
受力图
例题
梯子两部分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 自重不计，在H点处作用一力F。试分别画出梯子AB、AC部分及整个系统受力图
解： 取梯子为研究对象
A
画出主动力
F
画出约束力
B FNB
C
FNC
受力图
例题
对梯子进行单个物体受力分析 拆成AB、AC两部分并绘制受力图
解：
FAy A
FAx
F
FDE
A FAy
FAx FED
B FNB
FNC C
受力图
绘制受力图注意事项一： 不要漏画力
绘制受力图注意事项二： 不要多画力
勿
漏
方
向
勿勿只 多错外
绘制受力图注意事项三： 不要画错力的方向
绘制受力图注意事项四： 只画外力 不画内力
X
Z
Y
感谢聆听！
《 受力图（物体系统）》
X
Z
Y
《工程力学》
《 受力图（物体系统）》
PART
1
受力分析
受力分析
受力分析
• 将物体系统视作一个整体 • 只对整体进行主动力和被动力的分析
桁架基本假定：
选择研究对象 画出物体系统简图
画出所有作用在物 体系统上的主动力
在物体系统的所有约束处 根据约束类型或者是约束性质画出
约束力
PART
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4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
22
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。
NBx NBy
N’cy
N’cx
17
[例8] 画出下列各构件的受力图
18
尖点问题
应去掉约束
应去掉约束
19
[例9] 画出下列各构件的受力图
20
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。
13
解：
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
15
[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
16
Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
E
D
Q
A
B
Ncx Ncy
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。
23
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。
24
解：
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
25
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。
21
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。
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）。
27
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。
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
6
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。
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
26
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。
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
10
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。
3
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。
4
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。
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）
1
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。
2
§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。
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。
7
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
22
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。
NBx NBy
N’cy
N’cx
17
[例8] 画出下列各构件的受力图
18
尖点问题
应去掉约束
应去掉约束
19
[例9] 画出下列各构件的受力图
20
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。
13
解：
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
15
[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
16
Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
E
D
Q
A
B
Ncx Ncy
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。
23
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。
24
解：
FC
P
A
B
1. 右拱 BC 的受力图。
FC
C
B FB
25
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。
21
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。
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）。
27
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。
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
6
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。
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
26
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。
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
10
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。
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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。
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。
BB
D
F
A
C
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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
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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。
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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