文档介绍：受力分析与受力图
受力分析与受力图
受力分析与受力图
第 3周(第1、2 讲)
课题
受力分析与受力图
课型
新授课
教学目标
会根据约束的类型分析物体的受力情况。
会熟练地画简单物体的受力图。
教学重点
受力分析
教学难点
画受力图
教学手段
多媒体教学
【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、方向与作用点。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与约束反力,就称为该物体的受力图。
4、内力与外力
　　如果所取的分离体就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,内力总就是以等值、共线、反向的形式存在,故物体系统内力的总与为零。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、画受力图就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。
受力分析与受力图
受力分析与受力图
受力分析与受力图
　　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Ｇ
　　　　３、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与拱BC的受力图。
受力分析与受力图
受力分析与受力图
受力分析与受力图
例3、　图１－１８a就是曲柄滑块机构,图１－１８c就是凸轮机构。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。若不计斜杆CD自重,试分别画出斜杆CD与梁AB(包括电动机)的受力图。
　解:(1) 斜杆CD的受力图取斜杆CD为研究对象,由于斜杆CD自重不计,并且只在C、D两处受铰链约束而处于平衡,因此斜杆CD为二力构件。斜杆CD的约束反力必通过两铰链中心C与D的连线,用FC与FD表示。如图1-15b所示。
　　　(2) 梁AB的受力图取梁AB(包括电动机)为研究对象,梁AB受主动力G1与G2的作用。在D处为铰链约束,约束反力F'D与FD就是作用与反作用的关系,且F'D=-FD。A处为固定铰链支座约束,约束反力用两个正交的分力FAx与FAy表示,方向可任意假设。如图1－15c所示。
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