静力学受力分析课件

,单击此处编辑母版标题样式,编辑课件,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,编辑课件,*,第一篇 静 力 学,二、静力学研究的主要内容：,研究力系的合成和简化,研究受力物体的平衡规律。,一、静力学：,研究物体在力系作用下的平衡条件的科学,引 言,1,编辑课件,4,、力系：,1,、平衡,2,、力是矢量,3,、力的单位：,N,（牛顿）、,kN,（千牛）,三、几个重要的基本概念,物体相对于惯性坐标系（工程中通常指地面,),保持静止或匀速直线运动。,平面力系、空间力系,力的三要素：,大小、方向、作用线,平衡力系、等效力系、,合力,2,编辑课件,1-1,静力学公理,公理,1,：,力的平行四边形法则,公理,2,：,二力平衡公理,特例：,二力构件（二力杆）,公理,3,：,加减平衡力系公理,公理,4,：,作用与反作用定律,公理,5,：,刚化原理,推理,1,：,力的可传性定理,推理,2,：,三力平衡汇交定理,第一章 静力学公理及物体的受力分析,3,编辑课件,公理,1,：,力的平行四边形法则,4,编辑课件,公理,1,：,力的平行四边形法则,三角形法则,将各分力首尾相连，然后从起点 终点，得到合力。,5,编辑课件,力的分解：,同样要根据平行四边形法则。,显然，,力的分解是不确定的，,欲得到唯一的分解结果，必须附加一定的条件。,正交分解：,A,x,y,6,编辑课件,特例：二力构件（二力杆）,公理,2,：,二力平衡公理,(,刚体上仅作用两个力时，平衡的充要条件为：这两个力大小相等、方向相反、位于同一直线上。）,7,编辑课件,公理,3,：加减平衡力系公理,B,A,推理,1,：,力的可传性定理,在作用于刚体的已知力系上，加上或减去任意一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应,。,F,A,B,作用在刚体上的力,可沿其作用线移动，不改变它对刚体的作用,A,B,F,8,编辑课件,推理,2,：三力平衡汇交定理,O,A,B,C,刚体在三个力作用下处于平衡状态时，若其中两个力相交于一点，则另一个力也必通过此点，且三个力必处于同一平面内,推理,2,的作用：当知道刚体只作用三个力时，可根据已知的两个力，确定第三个力的方向。,9,编辑课件,公理,4,：作用与反作用定律,P,P,作用力和反作用力,(1),P,和,P,(2),F,N,和,F,N,两物体之间的相互作用力（作用力和反作用力）总是同时存在的，两力大小相等，方向相反，沿同一直线。但这两个力分别作用于两个物体上，所以，这一对力不是一组平衡力。,P,10,编辑课件,公理,5,：刚化原理,变形体在某一力系作用下处于平衡，若将该物体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。,该公理的作用为,:,刚体静力学的结果可用于变形体。,11,编辑课件,1-2,约束和约束力,一、有关概念,自由体,:,约束力：,约束对被约束体,（研究对象）的 作用力,约束力的方向：,与该约束,所阻碍的位移方向相反,非自由体（被约束体）,:,研究对象,约束（约束体）：,对,被约束体,（研究对象）的位移起限制作用的,周围物体,12,编辑课件,二、平面问题中的几种常见的约束,1,、光滑接触面约束,光滑,：,实例,接触面之间无摩擦,约束力,：,作用于接触点，沿二个接触面的公法线方向（若为尖点和面的接触，则沿该面的法线方向）,13,编辑课件,B,A,光滑接触面约束,:,约束力作用于接触点，沿二个接触面的公法线方向,（若为尖点和面的接触，则沿该面的法线方向）。,14,编辑课件,o,A,B,15,编辑课件,光滑接触面约束,:,约束力,:,作用于接触点，沿二个接触面的公法线方向,O,1,O,2,A,16,编辑课件,F,R,17,编辑课件,F,R,滑槽与销钉,18,编辑课件,2,、柔索,F,R,特点：只能受拉，不能受压。,实例：,19,编辑课件,柔索,:,实 例,20,编辑课件,3,、光滑圆柱铰链约束,销钉,21,编辑课件,销钉,销钉孔,O,圆柱销约束力的分析,22,编辑课件,F,R,y,F,R,x,销钉,(,铰链,),23,编辑课件,4,、滚动支座,24,编辑课件,5,、固定铰支座,25,编辑课件,A,F,Ay,F,Ax,固 定 铰 支 座,26,编辑课件,A,B,C,圆柱铰链和固定铰链支座的进一步说明,固定铰链支座,C,圆柱铰链,27,编辑课件,B,C,A,C,A,B,C,28,编辑课件,A,B,C,C,C,1,A,C,2,B,29,编辑课件,B,C,A,C,A,B,C,30,编辑课件,(1),球 铰,F,Ry,F,Rx,F,Rz,6,、其它约束,31,编辑课件,球,股骨,盆骨,球窝,盆骨与股骨之间的球铰连接,32,编辑课件,（,2,）止推轴承,A,A,33,编辑课件,1-3,研究对象、分离体、受力图,受力分析过程与方法,确定研究对象,取分离体；,根据约束性质确定约束力；,画受力图。,34,编辑课件,受 力 分 析 示 例,(1),35,编辑课件,W,取 分离 体,36,编辑课件,F,R,A,F,R,B,A,B,W,画 受 力 图,37,编辑课件,受 力 分 析 示 例,(2),A,B,F,2,F,1,F,3,确定,A,、,B,二处的约束力,38,编辑课件,A,B,F,2,F,1,F,3,F,Ay,F,Ax,F,R,B,取 分离 体,画 受 力 图,A,B,B,39,编辑课件,2.,比较,AB,杆与,BC,杆 的受力。,1.,画出圆盘的受力图；,受 力 分 析 示 例,(3),40,编辑课件,圆盘的受力图,W,F,R2,F,R1,41,编辑课件,C,分 析,A,、,C,二 处 约 束 力,42,编辑课件,C,F,BC,F,BC,二力杆,(,二力构件,),BC,杆只有两端受力,BC,杆为,二力杆,43,编辑课件,O,三 力平衡 汇 交,F,R1,F,A,F,B,44,编辑课件,研究对象、分离体、受力图小结,1,、受力分析过程与方法,（,1,）、确定研究对象,（,2,）、取隔离体,（,3,）、根据约束性质确定约束反力,（,4,）、,画受力图（包括，主动力和约束反力）,特别注意：,判别：,二力杆,判别：,三力汇交平衡,45,编辑课件,2,、明确研究对象,研究对象的选取，要根据解题的需要，合理选择。研究对象可以是单个物体，可以是由几个物体构成的子系统，也可以是整体。,3,、画研究对象受力图时要画上,（,1,）作用在研究对象上的所有,主动力,（,2,）作用在研究对象上的所有,约束反力,约束反力要画在被约束体和约束的,接触处,（用约束反力代替原先的约束）,约束力的方向与所阻碍的位移方向,相反,46,编辑课件,内力,：研究对象内部各物体之间的作用力,外力,：研究对象外部的物体对研究对象中各物体的作用力,4,、画研究对象受力图时要注意,（,1,）只画,外力，,不画,内力,（,2,）作用力和反作用力，方向相反，作用在不同物体上。,47,编辑课件,