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习题课,理论力学,2018年10月8日,受力分析与受力图, 受力分析与受力图,受力分析是求解静力学和动力学问题的重要基础。具体步骤如下:, 选定合适的研究对象,确定分离体;, 画出所有作用在分离体上的主动力(一般皆为已知力);, 在分离体的所有约束处,根据约束的性质画出约束力。,例3-5,已知:,求:,固定端A处约束力.,解:,取T型刚架,画受力图.,其中,求:,力偶矩M 的大小,轴承O处的约束力,连杆AB受力,冲头给导轨的侧压力.,解:,取冲头B,画受力图.,取轮,画受力图.,例3-8,解:,取CD梁,画受力图.,FB=45.77kN,取整体,画受力图.,一个力和一个力偶,一般,应用合力之矩定理以及微积分方法,可以确定工程中一些复杂载荷的合力。,应用合力之矩定理不难求得其合力F的大小及作用点位置:,例如,单位厚度水坝承受力侧向静水压力的模型,侧向静水压力自水面起为零至坝基处取最大值,中间呈线性分布。, 合力之矩定理及其应用,其中:为水的密度;g为重力加速度;d为水深;d1为合力作用点至水面的距离。,应用合力之矩定理不难求得其合力FR的大小及作用点位置:, 合力之矩定理及其应用,例3-10,已知: P=60kN, P1=20kN, P2=10kN,风载F=10kN,尺寸如图;,求: A,B处的约束力.,解:,取整体,画受力图.,取吊车梁,画受力图.,取右边刚架,画受力图.,例3-18,已知:q ,a ,M ,P作用于销钉B上;,求:,固定端A处的约束力和销钉B对BC杆、AB杆的作用力.,解:,取CD杆,画受力图.,得,解得,取BC杆(不含销钉B),画受力图.,取销钉B,画受力图.,解得,则,取AB杆(不含销钉B),画受力图.,解得,解得,解得,?,仍为平衡问题,平衡方程照用,求解步骤与前面基本相同,几个新特点,2 严格区分物体处于临界、非临界状态;,3 因 ,问题的解有时在一个范围内,1 画受力图时,必须考虑摩擦力;,例5-3,解:,取挺杆,设挺杆处于刚好卡住位置.,P,谢 谢 大 家,返回,例3-9,已知: P2=2P1, P=20P1 ,r, R=2r,求:物C 匀速上升时,作用于小轮上的力偶矩M;轴承A,B处的约束力.,解:,取塔轮及重物C,画受力图.,由,取小轮,画受力图.,例3-16,已知:P , a ,各杆重不计;,求:B 铰处约束力.,解:,取整体,画受力图,解得,取DEF杆,画受力图,对ADB杆受力图,得,空 间 力 系,例4-3,求:三根杆所受力.,已知:P=1000N ,各杆重不计.,解:各杆均为二力杆,取球铰O,画受力图。,(拉),例4-4,已知:,求:,解:把力 分解如图,求:轴承A,B处的约束力.,例4-6,已知:两圆盘半径均为200mm,AB =800mm,圆盘面O1 垂直于z轴,圆盘面O2垂直于x轴,两盘面上作用有力 偶,F1=3N, F2=5N,构件自重不计.,解:取整体,受力图如图所示.,例4-7,求:正方体平衡时,力 的关系和两根杆受力.,解:两杆为二力杆,取正方体,画受力图建坐标系如图b,以矢量表示力偶,如图c,设正方体边长为a ,有,有,杆 受拉, 受压。,例4-8,解:研究对象:小车,列平衡方程,例4-9,解:研究对象,曲轴,列平衡方程,已知:,例5-2,画物块受力图,解:,设物块有下滑趋势时,推力为,画物块受力图,(2)能保持木箱平衡的最大拉力.,例5-5,解:,(1)取木箱,设其处于平衡状态.,而,木箱平衡,(2)设木箱将要滑动时拉力为,又,设木箱有翻动趋势时拉力为,最大拉力为,求:保持系统平衡的力偶矩 .,已知:,各构件自重不计,,尺寸如图;,例5-8,(a),(b),设 时,系统即将逆时针方向转动,解:,画两杆受力图.,又,设 时,系统有顺时针方向转动趋势,画两杆受力图.,又,系统平衡时,(d),已知:抽屉尺寸a,b,fs (抽屉与两壁间),不 计抽屉底部摩擦;,例5-7,求:抽拉抽屉不被卡住之e值。,解:,取抽屉,画受力图,设抽屉刚好被卡住,抽屉不被卡住, .,
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