工程力學(xué)-1-5物體受力分析和受力圖

工程力學(xué)——1-5物體受力分析和受力圖第一頁，共27頁。靜力學(xué)一、受力分析解決力學(xué)問題時(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?！?-5物體的受力分析和受力圖第二頁，共27頁。靜力學(xué)畫物體受力圖主要步驟為：①選研究對(duì)象；②取分離體；③畫上主動(dòng)力；④畫出約束反力。二、受力圖[例1]第三頁，共27頁。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)力畫出約束力第四頁，共27頁。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)圖第五頁，共27頁。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)第六頁，共27頁。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？第七頁，共27頁。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）所示第八頁，共27頁。取左拱AC,其受力圖如圖（c）所示系統(tǒng)整體受力圖如圖（d）所示第九頁，共27頁?？紤]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）所示第十頁，共27頁。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）第十一頁，共27頁。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）所示第十二頁，共27頁。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）所示第十三頁，共27頁。整體受力圖如圖（e）所示提問：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有畫出？第十四頁，共27頁。靜力學(xué)[例7]畫出下列各構(gòu)件的受力圖QAOBCDE第十五頁，共27頁。靜力學(xué)QAOBCDE第十六頁，共27頁。靜力學(xué)QAOBCDE第十七頁，共27頁。靜力學(xué)[例8]畫出下列各構(gòu)件的受力圖說明：三力平衡必匯交當(dāng)三力平行時(shí)，在無限遠(yuǎn)處匯交，它是一種特殊情況。第十八頁，共27頁。靜力學(xué)[例9]尖點(diǎn)問題應(yīng)去掉約束應(yīng)去掉約束第十九頁，共27頁。靜力學(xué)[例10]畫出下列各構(gòu)件的受力圖第二十頁，共27頁。靜力學(xué)三、畫受力圖應(yīng)注意的問題除重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才有相互機(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、不要漏畫力第二十一頁，共27頁。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畫，不能單憑直觀或根據(jù)主動(dòng)力的方向來簡(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)。3、不要畫錯(cuò)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。第二十二頁，共27頁。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。5、受力圖上只畫外力，不畫內(nèi)力。6、同一系統(tǒng)各研究對(duì)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。第二十三頁，共27頁。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第二十四頁，共27頁?！纠?.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第二十五頁，共27頁。【例1.3