第二章 物体的受力分析

第一篇静力学董萼良东南大学土木工程学院工程力学系025-83793384（O)13851832279E-mail:[e-mail]理论力学第二章物体的受力分析2020年5月6日第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力第2章物体的受力分析1.基本概念自由体:非自由体:约束:约束力（约束反力）:2.常见约束类型主动力（载荷）:在空间运动不受限制的物体.运动受到限制的物体.对物体的位置和运动加以限制的条件。约束对非自由体的作用力.约束力以外的其它力.§2.1约束与约束力柔性约束动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力光滑接触面约束动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画光滑接触面约束第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画光滑接触面约束第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画光滑接触面约束第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画光滑圆柱铰链约束（活动铰链连接）第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画固定铰链支座第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画活动铰链支座（辊轴支座、滚动铰链支座第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画铰链约束实例第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画固定铰链支座第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画铰链约束实例第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力二力构件实例（连杆约束）动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画第2章物体的受力分析二力构件实例§2.1约束与约束力动画第2章物体的受力分析二力构件实例§2.1约束与约束力蝶铰动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力圆柱滚子轴承结构动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画圆柱滚子轴承约束力第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力球铰链动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力圆锥滚子轴承动画第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画圆锥滚子轴承第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画空间约束及其约束力第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画空间约束及其约束力第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画空间约束及其约束力第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力动画空间约束及其约束力第2章物体的受力分析§2.1约束与约束力第2章物体的受力分析§2.2载荷重心载荷（主动力）载荷分类：1.按作用点位置分：2.按作用面大小分：体积力、表面力集中力、分布力第2章物体的受力分析§2.2载荷重心载荷（主动力）分布力、集中力、集中力偶分布力的计算三角形载荷、均布载荷第2章物体的受力分析§2.2载荷重心重心——平行力系的中心：体积重心、面积重心重心位置的确定：１、根据对称性确定２、积分法计算３、组合体法计算４、负面积法计算５、称重法第2章物体的受力分析§2.３物体的受力分析受力分析受力分析步骤：1.取研究对象；2.画受力图（主动力、约束反力）。以曲柄连杆机构为例作各部件的受力分析第2章物体的受力分析注意点画受力图的方法及注意点：1、取出分离体；3、内力无须画出；4、注意二力构件；5、注意三力平衡汇交；7、注意作用力与反作用力；2、作出主动力，再画约束反力；§2.３物体的受力分析6、注意力偶平衡；8、注意个体与整体的统一。例题1第2章物体的受力分析例题用力F拉动碾子以轧平路面,重为G的碾子受到一石块的阻碍，如图所示。试画出碾子的受力图。ABF§2.３物体的受力分析AB碾子的受力图为:FGFNAFNB解：ABF例题1第2章物体的受力分析例题§2.３物体的受力分析例题2第2章物体的受力分析例题在图示的平面系统中，匀质球A重G1，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C和柔绳维持在仰角是的光滑斜面上，绳的一端挂着重G2的物块B。试分析物块B,球A和滑轮C的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。CGBHEG1AFDG2§2.３物体的受力分析例题2第2章物体的受力分析例题解：1.物块B的受力图。BDG2FDCGBHEG1AFDG2§2.３物体的受力分析例题2第2章物体的受力分析例题AEFG1FFFE2.球A的受力图。CGBHEG1AFDG2§2.３物体的受力分析例题2第2章物体的受力分析例题3.滑轮C的受力图。FHFGICGHCGBHEG1AFDG2FC§2.３物体的受力分析例题3第2章物体的受力分析例题等腰三角形构架ABC的顶点A，B，C都用铰链连接，底边AC固定，而AB边的中点D作用有平行于固定边AC的力F，如图所示。不计各杆自重，试画出杆AB和BC的受力图。BECABFD§2.３物体的受力分析例题3第2章物体的受力分析例题解：1.杆BC的受力图。FBFCBCBECABFD§2.３物体的受力分析例题3第2章物体的受力分析例题2.杆AB的受力图。表示法一表示法二BDAFFAxFAyF’BBDAHFFAF’B解：BECABFD§2.３物体的受力分析如图所示，水平梁AB用斜杠支撑，A，C，D三处均为光滑铰链连接。匀质梁重G1，其上放一重为G2的电动机。如不计杆CD的自重，试分别画出杆CD和梁AB（包括电机）的受力图。ABDCG1G2例题4第2章物体的受力分析例题§2.３物体的受力分析例题4第2章物体的受力分析例题1.斜杆CD的受力图。CDFDFCABDCG1G2§2.３物体的受力分析例题4第2章物体的受力分析例题2.梁AB（包括电动机）的受力图。ABDABDCG1G2FAyFAxG1G2DF§2.３物体的受力分析如图所示，梯子的两部分AB和AC在A点铰接，又在D，E两点用水平绳连接。梯子放在光滑水平面上，若其自重不计，但在AB的中点处作用一铅直载荷F。试分别画出梯子的AB，AC部分以及整个系统的受力图。FABCDEH例题5第2章物体的受力分析例题§2.３物体的受力分析例题5第2章物体的受力分析例题1.梯子AB部分的受力图。解：FABCDEHABHDFFAyFAxFBDF§2.３物体的受力分析例题5第2章物体的受力分析例题2.梯子AC部分的受力图。ACEFCAxFAyFEFFABCDEH§2.３物体的受力分析3.梯子整体的受力图。ABCDEHFFBFCFABCDEH例题5第2章物体的受力分析例题§2.３物体的受力分析习题1第2章物体的受力分析例题如图所示平面构架，由杆AB，DE及DB铰接而成。钢绳一端拴在K处，另一端绕过定滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉B上。重物的重量为G，各杆和滑轮的自重不计。（1）杆DE的受力图；（2）系统时受力图。DⅡKCABEⅠG§2.３物体的受力分析DⅡKCABEⅠG习题1第2章物体的受力分析例题1.系统的受力图。解：§2.３物体的受力分析习题1第2章物体的受力分析例题DⅡKCABEⅠGECKD2.杆DE的受力图。DBFFKCyFCxFECKDFEyFExDBFFKCyFCxFF’E或§2.３物体的受力分析谢谢!EliangDong,DepartmentofEngineeringMechanics,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China