页数:47页文件大小:352.7 KB来源: 工程力学ppt课件
本课件为《工程力学》课程静力学基础2部分,依次讲解约束反力、柔索约束、光滑圆柱铰链约束带孔等内容,配合受力分析图示与典型例题,帮助建立从概念到计算式的解题路径。
静力学基础——约束和约束反力
1.自由体与非自由体非自由体:某些方面的运动受到周围物体的限制。(如灯绳、合页轴、铁轨)自由体:能在空中自由运动(飞机、卫星)。一、关于约束的概念
(1)约束:阻碍物体运动的限制物。(2)约束反力:约束作用于被约束物体上力。方向:与所限制物体运动趋势的方向相反。作用点:约束与被约束物体的接触处。约束力大小:未知待求。
2.约束和约束反力静力学基础——约束和约束反力
约束反力通过接触点,方向沿接触面的公法线并指向被约束体
2、光滑接触面约束BCAG公法线
3、光滑圆柱铰链约束带孔的两构件套在圆轴销钉上。约束反力作用在与销钉轴线垂直的平面内,并通过销钉中心,方向待定。
(1)固定绞支座(底座固定)约束反力通过圆孔中心,方向不定FxFy
(2)可动铰支座:底座与支撑面间有辊轴。(辊轴支座)公法线反力:垂直于支撑面,通过销钉中心,指向可假设。FA
轴线 、轴承约束(1)滑动轴承约束反力通过轴心,用互相垂直的两个分力
(2)止推轴承约束反力用垂直轴向和沿轴向的三个分力表示,方向待定。
两端铰接,中间不受力的直杆。(二力杆) ′FB′AFA反力:沿链杆中心线,其指向或被离物体(拉力),或朝向物体(压力)。5、链杆约束
、固定端约束在平面问题中约束反力三部分,既水平反力Fx和竖直反力Fy以及力矩为M的约束力偶
受力图:所研究物体的简图单独画出,在上面画上其所受全部主动力和全部约束反力的图形。受力分析:所研究物体共受几个力的作用,每个力的作用点、作用线、指向是怎样的?静力学基础——物体的受力分析
线荷载集度:单位长度上所承受的荷载。均布荷载:q =常数非均布荷载:q≠常数
均布线荷载非均布线荷载---三角形荷载
二力杆:受两力作用而平衡的构件或直杆.三力平衡汇交定理:刚体受不平行的三力作用而处于平衡时,此三力的作用线必共面且汇交于一点.4、受力图中要表示清楚的每个力的作用位置、方位及指向、名称。
5、受力图中指画研究对象的简图和所受的全部,不画已解除的约束。
例题:重为W的直杆AB搁在台阶上,与地面上A,D两点接触,在E点用绳索EF与墙壁相连。如图所示,略去摩擦。试作直杆AB的受力图。
解:取杆AB为研究对象. 为柔绳约束,约束反力为TEA为光滑面约束,公法线垂直于地面,约束反力为FAD为光滑面约束,公法线垂直于直杆表面,约束反力为 主动力:重力W约束反力:
例题:画出图示刚架AB的受力图。
例题:如图所示的三铰刚架ABCD ,自重不计。分别画出AC、BC、和刚架整体的受力图。
二力杆 /CE
内力不出现在整体的受力图中 内力:系统内各个物体之间的作用力。外力:系统外其它物体对系统内物体的作用力。
例题:由水平杆AB和斜杆BC构成的管道支架如图所示.在AB杆上放一重为P的管道。A ,B,C处都是铰链连接。不计各杆的自重,各接触面都是光滑的。试分别画出管道O,水平杆AB,斜杆BC及整体的受力图。
解:(1)取管道O为研究对象.
( 2 )取斜杆BC为研究对象 ( 3 )取水平杆AB为研究对象 ′FB´
( 2 )取斜杆BC为研究对象CB( 3 )取水平杆AB为研究对象 ′ ´FBy´
(4)取整体为研究对象
例题:图示为简易起重机的计算简图.由杆AC、BC和DE用铰链连接而成,A处是固定铰支座,B处是辊子,相当于一个可动铰支座,C为滑轮,轮轴相当于销钉。用力T拉绳的一端使重G的重物匀速缓慢上升。不计各杆和滑轮的重量。画出各研究对象的受力图:(1)重物连同滑轮;(2)DE杆;(3)BC杆;
(4)AC杆连同滑轮和重物;(5)整体。
(1)重物连同滑轮I(2)DE杆
B(3)BC杆 ′FB
(4)AC杆,滑轮,重物,销 /C1FD′ ′
(5)整体
例题:画出组合梁ACD中AC和CD部分及整体的受力图。解:组合梁由AC和CD两部分组成
/CxF/
思考题:图示三铰拱架中,为什么作用在E点的力不能移动到F点?试从受力分析的角度进行分析。
例:
例:例:P.
FB例:
例:三铰刚架,已知F。试分别画出AC、BC构架及刚架整体受力图。ABCF解:
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