工程力学-受力分析练习-带答案

第三讲 习题课,回顾上一讲内容 1 约束和约束力 问题：约束？约束力？ 限制非自由体运动的物体。约束施加给被约束物体的力。也叫反力。 2 理想状态下约束的类型？约束反力？ 3 受力分析的步骤 本讲内容 进一步进行受力分析,例1 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.,O,(2)取斜杆BC为研究对象.,C,B,RC,RB,P,N,A,B,D,ND´,RB´,XA,YA,(4)取整体为研究对象.,RC,XA,YA,(3)取水平杆AB为研究对象.,例2 画出下列各构件的受力图。,说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。,例3 尖点问题(摩擦忽略不计),例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架整体的受力图。,解：,A,C,FA,FCA,B,C,FB,FCB,C,F,FCA,FCB,A,C,F,FCB,FA,（AC杆含销C）,FB,FA,（AC杆不含销C）,（销钉C）,（BC杆不含销C）,例5 画出下列各构件的受力图。,练习1 画出下列各构件的受力图,练习2 画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图。,1、研究滑轮,2、研究CD杆,3、研究AB杆,4、研究整体,研究整体时，不画物体间的内力,画受力图应注意的问题,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。,2、不要多画力,要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对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、不要漏画力,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。,3、不要画错力的方向,4、受力图上不能再带约束。,即受力图一定要画在分离体上。,一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。,对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。,5、整体受力图上只画外力，不画内力。,6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。,7 、正确判断二力构件。,本章重点及难点,1. 提出了静力学的基本概念：力、平衡、刚体。 2. 力是物体之间的相互机械作用。力的三要素是力的大小、方向和作用点。力是矢量。 3. 静力学公理是研究静力学的基础。 公理1 说明力的运算符合矢量运算法则，是力系合成与分解的基础。 公理2 是最基本的力系平衡条件。 公理3 是力系等效代换和简化的主要依据。 公理4 是研究物体系受力分析的基础。 公理5 提供了把变形体抽象为刚体模型的条件。,本章重点及难点,4.作用于物体上的力可分为主动力与被动约束反力。约束反力是限制被约束物体运动的力，它作用于物体的约束接触处，其方向与物体被限制的运动方向相反。 常见的约束类型有： (1) 柔性约束 只能承受沿柔索的拉力。 (2) 光滑接触面约束 只能承受位于接触点的法向压力。 (3) 光滑圆柱形铰链约束 通常用两个正交的约束反力表示。 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上，画出它所受的全部外力的简图，称为受力图。 画受力图时应注意： 只画受力，不画施力； 只画外力，不画内力； 解除约束后，才能画上约束反力。,本讲小结,会受力分析和画受力图 从头到尾浏览一下方法 1、确定研究对象，取分离体； 2、先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步明确约束类型，再画约束反力。 3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位。 注意的问题？,