受力分析和受力图
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
受力分析与受力图(精.选)
第 3周（第1、2 讲）【教学过程】：复习导入：在工程实际中，常常需要对结构系统中的某一物体或几个物体进行力学计算。
首先要确定研究对象，然后对它进行受力分析。
即分析研究物体受那些力的作用，并确定每个力的大小、方向和作用点。
即：1、研究对象：我们把所研究的物体称为研究对象。
为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究的物体从与它相联系的周围物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使之成为分离体，即：2、分离体：解除约束后的自由物体。
3、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。
4、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。
注意：画受力图时一定要分清内力与外力，内力总是以等值、共线、反向的形式存在，故物体系统内力的总和为零。
因此，取物体系统为研究对象画受力图时，只画外力，而不画内力。
5、画受力图是解平衡问题的关键，画受力图的一般步骤为：１）根据题意确定研究对象，并画出研究对象的分离体简图。
２）在分离体上画出全部已知的主动力。
３）在分离体上解除约束的地方画出相应的约束反力。
注意：画受力图时要分清内力与外力，6、下面举例说明受力图的画法。
例1重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处，A端放在光滑的水平面上，在点D处用一水平绳索拉住，试画出杆AB的受力图。
解：１、选ＡＢ为研究对象２、在Ｃ处画主动力Ｇ３、画约束反力例2图１－１７a所示的三铰拱桥由左、右两拱通过三铰链连接而成。
在拱AC 上作用有载荷ＦP，两拱自重不计，试分别画出拱AC和拱BC的受力图。
例3、图１－１８a是曲柄滑块机构，图１－１８c是凸轮机构。
试分别画出两图中滑块及推杆的受力图，并进行比较。
例１１、如图1-15a所示，水平梁AB用斜杆CD支承，A、C、D三处均为光滑铰链连接。
匀质梁AB重G1，其上放一重为G2电动机。
结构是怎样受力的(单杠的受力和变形分析 ) PPT
1、棚室荷载与立柱受力
思考1：棚室屋架受哪些力？
棚室屋下边的梁，立柱和墙共同组成了荷 载的主要支撑系统。荷载分为恒载和活载
对于立柱和墙来说，屋面，梁檩的质量属 于不随时间变化而变化的称为永久性荷载即 恒载 雪载，风载等属于随情况变化而变化的为可 变性荷载即活载
例如，桥的荷载有人、车及载重物、冰雪、大 风等。因此桥除了承受拉力、压力、弯曲力之 外，还要承受因荷载分布不均、不对称而产生 的扭力
又如，梯子的横梁，除了承受压力、弯 曲力之外，载横梁与支柱的两个交接处 还要承受剪切力。大坝与此类似，除承 受河水作用的压力外，由于水深的变化 还要承受剪切力
课堂小结：
运动员在杠体上转动，其侧视图 与单摆类似：杠体相当于固定点， 人相当于小球。
所以，任意时刻，人对杠体的作 用力方向都是指向人重心所处的 瞬间位置。
结论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
杠体和立柱的上端相连，人的作用 力通过杠体作用于立柱，将可能发 生弯曲变形,如果要向前发生弯曲， 请问同学们有什么方法可以抵消这 种弯曲呢？
结构是怎样受力的 (单杠的受力和变形分析 )
从力学角度出发，对结构理解为：结构是可承受一定 力的架构形态，结构可以抵抗引起形态和大小变化的 力。这也是结构的本质。
把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、拉杆。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
阻止梁过分弯曲的最简单方法，是在梁的下 面增加支撑点，这样梁传递下来的力就被分 摊了
3、拱结构的应用
分析为什么要采用拱结构（从受力角度 分析）
拱结构：中间高四周低呈弧形的曲面。 拱结构对承受荷载有利，荷载压力作用于拱 上， 圆拱再把力传到其四周的支撑上。 拱结构优点;利于承载，美观
物体的受力分析和受力图
第一章课题四物体的受力分析和受力图教学目的要求：掌握物体的受力分析方法，并能正确画出受力图教学重点和难点：准确地画出物体的受力图解决措施：掌握物体的受力分析方法，严格标准画受力图的步骤，教师示范与学生课上练习相结合。
授课类型：采用课件讲练结合教学进程和时间分配〔两学时〕1、复习引入5分钟2、讲授新课60分钟3、课堂练习18分钟4、课堂小结5分钟5、布置作业2分钟教具准备：课件、三角板、圆规、课堂练习题结构提纲：复习引入—讲授新课—课堂练习—课堂小结—布置作业复习引入〔5分钟〕采用课件，提问方式1、四种常见约束：柔体约束、光滑面约束、铰链约束、固定端约束2、各类约束的约束反作用力特点柔体约束约束反作用力的特点：力的作用点在连接点，力的作用线沿着柔体的中心线，力的方向离开被约束物体。
通常用F T或T S表示。
如下图光滑面约束约束反作用力的特点：力的作用点在接触点，力的作用线沿着接触面的公法线，力的作用方向指向被约束的物体，通常用T N表示。
铰链约束〔两种支座〕固定铰链支座约束反作用力：常用相互垂直的两个分力F RX和F RY表示活动铰链支座约束反作用力：力的作用线必通过铰链中心，且垂直于支承面，方向有两种情况。
讲授新课〔60分钟〕§一、概念〔采用课件〕1、研究对象：所研究的物体称为研究对象2、别离体：解除约束后的物体3、受力图：在别离体上画上它所受的全部主动力和约束反力的图二、画受力图的步骤1、首先确定研究对象2、在研究对象上画出全部已知的主动力。
3、在研究对象上解除约束的地方画出相应的约束反力。
三、下面举例说明物体受力分析及画受力图的方法例1均质球重G，用绳系住，并靠于光滑的斜面上，如下图。
试分析球的受力情况，并画出受力图。
解①确定球为研究对象②画出主动力G，约束反作用力F T和F N注：满足三力平衡汇交定理此题目的：掌握如何对物体进行受力分析，并标准画图顺序。
教学方法：先板书，一步一步按步骤讲解，然后通过课件演示以加深影响课堂练习〔5分钟〕：两学生演板，其余在下面练习例2均质杆AB，重量为G，支于光滑的地面及墙角间，并用水平绳DE系住，如下图。
111受力分析 画受力图步骤
E
NC
E
C
NB
D B
C
2.梯子AC 部分的受力图。
3.梯子整体的受力图。
F
H
A
F
H E C
A
D
B
NB
D B E
NC
C
不计杆的重力画出AC杆、BCD杆及整 体的受力图
[例1] 画出下列各构件的受力图
应去掉约束 应去掉约束
[例2] 画出下列各构件的受力图
[例3] 试分析AB构件及拱结构整体平衡的受力情况
画受力图应注意的问题
1、不要漏画力 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，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。
上要与之保持一致。
7 、正确判断二力构件。
物体系统的受力图 物体系统包含多个物体，其受力图画法与 单个物体相同，只是研究对象可能是整个物体 系统或系统的某一部分或某一物体。 ⑴画物体系统整体的受力图时，只须把整 体作为单个物体一样对待。 ⑵画系统的某一部分或某一物体的受力图 时，只须把研究对象从系统中分离出来，同时 注意被拆开的联系处，有相应的约束反力，并 应符合作用力与反作用力公理。
所以，在整体系统受力图上，内力不必画出， 只须画出系统所受的外力。
但必须指出，内力与外力是相对的，在不同 的受力图中可以相互转化。
例1-5 下图所示的三角形托架中，A、C处是固定铰支 座，B处为铰链连接。各杆的自重及各处的摩擦不计。 试画出水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
通过以上例题的分析，画受力图时应注意以下几点：
例1-4 梁AC和CD用圆柱铰链C连接，并支承在三个支 座上，A处是固定铰支座，B和D处是可动铰支座，如 图所示。试画梁AC、CD及整梁AD的受力图。梁的自重 不计。
111受力分析 画受力图步骤
所以，在整体系统受力图上，内力不必画出， 只须画出系统所受的外力。
但必须指出，内力与外力是相对的，在不同 的受力图中可以相互转化。
例1-5 下图所示的三角形托架中，A、C处是固定铰支 座，B处为铰链连接。各杆的自重及各处的摩擦不计。 试画出水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
通过以上例题的分析，画受力图时应注意以下几点：
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。 F
A
C
解： 1. 杆 BC 的受力图。
B B D
FB
B
F
A C
C
FC
2. 杆AB 的受力图。
正交分解
B B D
三力平衡汇交 FB
B B
FB
F
A C
F
D D
F
A
H
XA
A
YA
FA
第二种画法
第一种画法
例
4
F
H
A
F2 A E
YC
B C XC
F1 C H D
XA
YA 特别注意：
X’C Y’C
FB
FD
⑴支座A、B、C处的反力，在不同的受力 图中应保持一致。 ⑵铰C处的反力，应符合作用力与反作用 力公理。
例 1-5
等腰三角形构架ABC 的顶点 A，B，C 都用铰链连接，底边
B B D
AC固定，而AB 边的中点D 作用
物体系统的受力图 物体系统包含多个物体，其受力图画法与 单个物体相同，只是研究对象可能是整个物体 系统或系统的某一部分或某一物体。 ⑴画物体系统整体的受力图时，只须把整 体作为单个物体一样对待。 ⑵画系统的某一部分或某一物体的受力图 时，只须把研究对象从系统中分离出来，同时 注意被拆开的联系处，有相应的约束反力，并 应符合作用力与反作用力公理。
专题一受力分析与受力图
析销钉。各物体均不是二力构件，销钉可与任一物体固定在一起， 且不需要说明；但是当有三个以上的构件时，物体的受力图会有差 别。 各物体中既有二力构件，也有非二力构件，销钉可固定在任
一非二力构件上，且不需要说明； 各物体中有滑轮时，销钉通常 固定在滑轮上，且不需要说明。
（2）在分离体图上画主动力。
（3）根据约束性质画约束反力。
专题一 受力分析与受力图
☻ 画受力图的分析步骤与注意事项
在画图之前，应首先明确系统中有几个主动力、几个构件以 及构件与构件、构件与基础之间的约束性质，然后判断其中有没 有二力构件，如果有则应先画出其受力图，接着可根据要求取研 究对象，画分离体图，再画上主动力和约束反力，完成受力图。
光滑铰链约束中的销钉是一种传力构件，也是一个受力构件。 受力分析时，关于销钉的处理应掌握这样一个原则，即把销钉固定 在非二力构件上。具体来说，则可分为以下几种情况： 1）销钉上有集中力（常为主动力或柔体约束反力）作用时， 通常应把销钉作为一个构件单独分析其受力情况。
2）销钉上无集中力作用时，各物体均为二力构件，单独分
B FBy
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专题一 受力分析与受力图
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专题一 受力分析与受力图
D FB y FBx B C FDA A A FAD FC y FE x F'Ex E F'E y FT4 F'T3 D F'T4 F'T2 FT3 FB y FT2 FAD F'C x F'C y FA D D FC x C FDA
初中物理最全受力分析图组
v1.0可编辑可修改受力分析F面各图的接触面均光滑，对小球受力分析:图3图7图8下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析：v F, F.V F ■—►厂・''严才十"图15 图16图13 图14物体处于静止图17做匀速直线运动物体刚放在传送带上v1.0可编辑可修改物体处于静止图28杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑、分别对A、B两物体受力分析:图36A B两物体一起F物体刚放在传送带上图31图33匀速上攀f图34匀速下滑图29杆处于静止状态，其中图30杆处于静止状态图37 22图38v1.0可编辑可修改（对物体A进行受力分析）⑵水平地面粗糙随电梯匀速上升⑶水平地面粗糙碗光滑1(17(20以下各球均为光滑刚性小球(18(22(23 (24(25A0表面粗糙，0B表面光滑分别画出两环的受力分析图别画出各物块的受力分析图(31三球静止(26小球A静止(29弹簧处于压缩状态I I(32A、B匀速运动(35A B匀速运动F(36v1.0可编辑可修改(37) (38) (39) ( 40) A B C三者都静止，分别画出ABC三者的受力图(37(40(46严® >F(41A匀速上升(42猫虽沿杆往上爬，但不能上升，保持在原来的高度。
足够长的杆往下运动11(48。
土木工程力学教案——物体的受力分析与受力图
第一节物体的受力分析与受力图一、脱离体和受力图在力学求解静力平衡问题时，一般首先要分析物体的受力情况，了解物体受到哪些力的作用，其中哪些是已知的，哪些是未知的，这个过程称为对物体进行受力分析。
工程结构中的构件或杆件，一般都是非自由体，它们与周围的物体（包括约束）相互连接在一起，用来承担荷载。
为了分析某一物体的受力情况，往往需要解除限制该物体运动的全部约束，把该物体从与它相联系的周围物体中分离出来，单独画出这个物体的图形，称之为脱离体（或研究对象）。
然后，再将周围各物体对该物体的各个作用力（包括主动力与约束反力）全部用矢量线表示在脱离体上。
这种画有脱离体及其所受的全部作用力的简图，称为物体的受力图。
对物体进行受力分析并画出其受力图，是求解静力学问题的重要步骤。
所以，必须掌握熟练选取脱离体并能正确地分析其受力情况。
二、画受力图的步骤及注意事项1、确定研究对象取脱离体应根据题意的要求，确定研究对象，并单独画出脱离体的简图。
研究对象（脱离体）可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成的系统，这要根据具体情况确定。
2、根据已知条件，画出全部主动力。
应注意正确、不漏不缺。
3、根据脱离体原来受到的约束类型，画出相应的约束反力对于柔索约束、光滑接触面、链杆、可动铰支座这类约束，可以根据约束的类型直接画出约束反力的方向；而对于铰链、固定铰支座等约束，经常将其反力用两个相互垂直的分力来表示；对固定支座约束，其反力则用两个相互垂直的分力和一个反力偶来表示。
约束反力不能多画，也不能少画。
如果题意要求明确这些反力的作用线方位和指向时，应当根据约束的具体情况并利用前面的有关公理进行确定。
同时，应注意两个物体之间相互作用的约束力应符合作用力与反作用力公理。
4、要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力，注明是由哪一个物体（施力体或约束）施加。
注意要按照原结构图上每一个构件或杆件的尺寸和几何特征作图，以免引起错误或误差。
5、受力图上只画脱离体的简图及其所受的全部外力，不画已被解除的约束。
受力分析画图大全
一重、二弹、三摩擦、再其它。
初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点：(1) 只分析研究对象所受的力，不分析(2) 的有效措施之一。
检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象．(4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力）上升力等）。
实例巩固：1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体.2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析（1）沿水平草地滚动的足球（3）在光滑水平面上向右运动的物体（2）在力F 作用下静止水平面上的物体 （4）在力F 作用下行使在路面上小车 V （5）沿传送带匀速运动的物体（6）沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>GV （2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） （1）沿斜面下滚的小球， 接触面不光滑. （3）静止在斜面上的物体 （4）在力F 作用下静止在斜面上的物体A.（5）各接触面均光滑A物块A［课堂检测］1. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析，在下列情况下接触面均不光滑.2.对下列各种情况下的A 、B 进行受力分析（各接触面均不光滑）3．如图所示，水平传送带上的物体。
（1）随传送带一起匀速运动 （2）随传送带一起由静止向右起动4．如图所示，匀速运动的倾斜传送带上的物体。
（1）向上运输 （2）向下运输 A（1）A 静止在竖直墙面上 v （2）A 沿竖直墙面下滑（3）向上爬杆的运动员 （4）静止在竖直墙面轻上的物体（3）沿电梯匀速上升（1）A 、B 同时同速向右匀速行使（2）A 、B 同时同速向右匀速行使 （4）静止的杆，竖直墙面光滑 （5）小球静止时的结点（6）小球静止时的结点（6）在拉力F 作用下静止在斜面上的物体A（5）静止在竖直墙面轻上的物体A6．如图所示，电梯上的人。