1、1基礎(chǔ)力（2）學(xué)主講：?jiǎn)挝唬簵钚窭韺W(xué)院力學(xué)教研室1知識(shí)回顧：1. 力的定義力是物體間的相互機(jī)械作用，它能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變或引起物體的變形。2. 力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。（1）力是矢量，單個(gè)字母用黑體字母表示，兩個(gè)字母表示一個(gè)矢量時(shí)在其上面加一帶箭頭的橫向線(xiàn)段表示。例如：F，AB力的方向包括力的作用線(xiàn)在空間的方位和指向：力對(duì)剛體的作用決定于：力的大小、方向和作用線(xiàn)。在此，力是有固定作用線(xiàn)的滑動(dòng)矢量。2知識(shí)回顧：運(yùn)動(dòng)效應(yīng)：力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)。力的效應(yīng)變形效應(yīng)： 力使物體發(fā)生變形的效應(yīng)。（2）力的單位是牛頓（N）或千牛（kN）。-如果一個(gè)力（FR）與一個(gè)力系(F1, F

2、2 , Fn )（3） 合力等效，則力 FR 稱(chēng)為此力系的合力。FRF1F2=Fn(F1, F2 ,力系中各力則稱(chēng)為合力FR的分力。, Fn )3知識(shí)回顧：公法線(xiàn)常見(jiàn)約束：切面A1. 柔體約束（柔索）FNA約束力特點(diǎn):只能是拉力，不能是壓力；約束力沿柔索而背離物體。2. 光滑面約束光滑面的約束力通過(guò)接觸點(diǎn)，方向沿接觸面的公法線(xiàn)并指向被約束的物體。思考：結(jié)構(gòu)若難于發(fā)現(xiàn)公法線(xiàn)時(shí)，如何辦？4CBA知識(shí)回顧：3. 光滑圓柱形鉸鏈約束光滑鉸鏈的約束一般用兩個(gè)相互垂直的力表示！4. 固定鉸鏈約束（固定絞支座）FAyAAAAFAx5.活動(dòng)鉸鏈約束（活動(dòng)絞支座）AAAAAFAy5知識(shí)回顧：F6.固定端約束（固

3、定支座）AB61-4物體受力分析與受力圖起吊架由桿件 AB 和 CD 組成,起吊重物的重量為W。不計(jì)桿件自重,作桿件 A B 的受力圖。例題：解：一、幾個(gè)概念：1. 物體系統(tǒng)若干構(gòu)件通過(guò)某種連接方式組成機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu),用以傳遞運(yùn)動(dòng)或承受荷載。2. 分離體所要研究的物體單獨(dú)分離出來(lái),畫(huà)出其簡(jiǎn)圖。3. 內(nèi)力 分離體內(nèi)各構(gòu)件之間相互作用的力。4. 外力 分離體以外的物體對(duì)分離體作用的力。7二、荷載的分類(lèi)荷載 結(jié)構(gòu)工作時(shí)所承受的外力1.按荷載作用的范圍可分為分布荷載和集中荷載體荷載面荷載線(xiàn)荷載分布作用在體積上的荷載分布作用在面積上的荷載分布作用在線(xiàn)段上的荷載（1）分布荷載（2）集中荷載荷載集中作用于一點(diǎn)F

4、1F2q（荷載作用的范圍與構(gòu)件的尺寸相比十分微?。?二、荷載的分類(lèi)荷載 結(jié)構(gòu)工作時(shí)所承受的外力2.按荷載作用時(shí)間的久暫可分為恒荷載和活荷載（1）恒荷載 永久作用在結(jié)構(gòu)上的荷載（2）活荷載 暫時(shí)作用在結(jié)構(gòu)上的荷載3. 按荷載作用的性質(zhì)可分為靜荷載和動(dòng)荷載（1）靜荷載由零逐漸增加到最后值的荷載（2）動(dòng)荷載大小或方向隨時(shí)間而改變的荷載9二、荷載的分類(lèi)常見(jiàn)的荷載q(x)qFM2集中力 F 單位用牛頓 N 或 千kN 表示。集中力偶 M 單位用牛.米 N.m 或 千牛.米kN.m 表示。分布荷載 q(x) 單位用牛頓/米 N/m 或 千牛 kN/m 表示。均布荷載 q 是常量。10M1二、荷載的分類(lèi)常見(jiàn)

5、的荷載非均布荷載荷載連續(xù)作用,大小各處不相同。如水池壁受水的壓力。三角形荷載11三、受力圖 分析作用在分離體上的全部主動(dòng)力和約束力，畫(huà)出分離體的受力簡(jiǎn)圖。作圖步驟：1.根據(jù)題意選取研究對(duì)象，用盡可能簡(jiǎn)明的輪廓把它單獨(dú)畫(huà)出，即取分離體。2.畫(huà)出所有作用在分離體上的主動(dòng)力（一般皆為已知力）；3.在分離體的所有約束處，根據(jù)約束的性質(zhì)畫(huà)出約束力。12三、受力圖注意：1.作用力與反作用力的關(guān)系；2.明確每個(gè)力是哪個(gè)施力體施加的。* 一般為接觸力3.先畫(huà)主動(dòng)力，后加約束反力場(chǎng)力其方向?作圖時(shí)確定，箭頭指向可假定4.約束力一般未知作圖后定大小?131-4物體受力分析與受力圖例題1:F重為 W 的直桿AB 擱

6、在臺(tái)階上 ,與地面上 A 、D 兩點(diǎn)接觸 ，在E點(diǎn)BDC應(yīng)繩索 E F與墻壁相連。如圖所示,E略去摩擦。試作直桿的受力圖。AW141-4物體受力分析與受力圖F例題1:解:取桿AB 為研究對(duì)象。EF為柔繩約束,約束力為FTEA為光滑面約束，公法線(xiàn)垂直于地面，約束力為FNA。BFTEDCEAWD為光滑面約束，公FND法線(xiàn)垂直于直桿表面,FNA約束力為FND151-4物體受力分析與受力圖例題2在圖示的平面系統(tǒng)中，勻質(zhì)球HGA 重P ，物塊B重P ,借其本身重量與滑12C輪C 和柔繩維持在仰角是q 的光滑斜面上。試分析物塊B ,球A的受力情況，并分別畫(huà)出平衡時(shí)它們的受力圖。EAKqP1P216DB1-

7、4物體受力分析與受力圖例題2解：HCGB 的受力圖。1.物塊EFDAKDqP1P2P217BDB1-4物體受力分析與受力圖例題2解：HCG2.球A的受力圖。EFEAEK qP1AP2KP1FK18DB1-4物體受力分析與受力圖例題 3畫(huà)出圖示剛架AB的受力圖。qqFFABABFAxFAyFB191-4物體受力分析與受力圖P例題4由水平桿AB和斜桿BC構(gòu)成的管道支架如圖所示。在AB桿上放一重 為P的管道。A ,B,C處都是鉸鏈連接。不計(jì)各桿的自重 ,各接觸面都是光滑的。試分別畫(huà)出管道O，水平桿AB,斜桿BC及整體的受力圖。OABDC20P解: (1)取管道O為研究對(duì)象PFAxOABDFAyOFC

8、FND(2) 取斜桿BC為研究對(duì)象C取水平桿AB為研究對(duì)象FND(3)FAxFBBFB二力桿FCFAy(4)取整體為研究對(duì)象：C21P討論：內(nèi)力？作用與反作用？FAxOABDPFAyOFCCFNDFBBFNDFAxFBFCFAyC221-4物體受力分析與受力圖畫(huà)出多跨梁 ACD 中 AC 和 CD 部分及整體的受力圖。例題5:解:取整體為研究對(duì)象。FFAxADBCFAyFByFDy取 AC取 CD為研究對(duì)象。為研究對(duì)象。FFCxFAxFCxDAFAyBCCFCyFByFCyFDy231-4物體受力分析與受力圖例題6:圖示系統(tǒng)中,物體K 重W,其他各構(gòu)件不計(jì)自重。分別取(1)整體;(2) AB桿;(3)BE 桿;(4)CD 桿、輪C、繩及物體K 所組成的系統(tǒng)為分離體,作出四個(gè)分離體的受力圖。(2)取AB為研究對(duì)象。FBy解:(1)取整體為研究對(duì)象。(3)取BE為研究對(duì)象。FBxBDFDxMAFDy作用與反作用力MAAFAxAFAxFAyFAy241-4物體受力分析與受力圖取輪 C為研究對(duì)象。例題6:解:(4)FTDCFCxFTFCyFByFBxBDFDxMAFDy作用與反作用力MAAFAxAFAyFAxFAy25小結(jié)1.受力分析方法 其要領(lǐng)是選擇合適的研究對(duì)象，正確分析約束和約束力