单个物体受力分析.ppt

单个物体受力分析
第1页，共18页，编辑于2022年，星期五
约束类型
柔索约束
光滑接触面约束
复习旧课
圆柱铰链约束
链杆约束
固定铰支座
可动铰支座
代表物
绳子
不计摩擦的接触面
简化画法
约单个物体受力分析
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约束类型
柔索约束
光滑接触面约束
复习旧课
圆柱铰链约束
链杆约束
固定铰支座
可动铰支座
代表物
绳子
不计摩擦的接触面
简化画法
约束反力方向
通过作用点沿柔索轴线方向背离物体
沿公法线方向指向物体
合力大小方向未定，用两个相互垂直的分力表示
合力大小方向未定，用两个相互垂直的分力表示
沿链杆轴线方向，指向未定
垂直于支承面指向未定
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引入新课
为什么要介绍那么多种约束以及它们的反力方向
？
不同的约束，约束反力也不同，物体的受力情况就不同，物体的受力情况不同就带来了工程上设计、材料使用、施工情况等等方面的不同。
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讲授新课
一、概念介绍
1、受力分析
分析物体受到哪些力的作用的过程
2、解除约束
把研究物体从与它联系的物体中分离出来，单独画出其简图
3、分离体
单独分离出来的物体
4、受力图
表示物体受力状况的图形
5、主动力：
大小和方向已知的力
6、被动力:
约束反力
正确画出受力图，是解决力学问题的基础，进行力学计算的依据
§1-4 受力图
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二、受力分析的步骤
1、明确研究对象，单独画出分离体简图
2、画出分离体所受主动力
3、画出分离体所受被动力即约束反力
如何应用呢？
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三、单个物体受力分析例题
1、均质小球重W，用绳索系住，并靠在光滑的斜面上，如图所示，试画出小球的受力图。
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1)、取小球为分离体，单独画出其几何轮廓
2)、画出小球所受主动力：
重力W（作用在重心，方向竖直向下）
3）、画出小球所受约束反力：
①与斜面光滑接触
约束反力NB沿公法线方向指向小球
②小球与绳索接触
约束反力TA通过接触点沿绳子的轴线方向背离物体小球
TA
NB
W
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2、杆重W，用绳子系住，不计摩擦，画出杆件受力图
第8页，共18页，编辑于2022年，星期五
1）取杆件为研究对象，画出分离体
2）画出主动力：
重力W
3）画出约束反力：
①A处 光滑接触面约束
约束反力NA方向沿公法线指向物体
②B处 光滑接触面约束
约束反力NB方向沿公法线指向物体
③C处 柔索约束
约束反力Tc方向通过作用点沿绳子的轴线方向背离物体
W
NA
TC
NB
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单个物体受力图的分析方法：
分物体——取分离体
画主动——画出主动力
析被动——分析所受约束反力
单个物体受力分析的基本原则：
不遗漏——不遗漏任何一个力
不增加——不凭空想象莫须有的力
不改变——不改变主动力、被动力的方向、大小
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3、简支梁AB的支承与荷载如图所示，试画出梁的受力图
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1)取梁AB为研究对象，画出分离体
2）画出主动力：已知荷载P
3）画出约束反力：
①A处，固定铰支座
约束反力，合力大小方向未知，用两个相互垂直的分力表示
②B处，可动铰支座
约束反力方向垂直于支承面
4）进一步分析通过三力平衡汇交定理，可以具体推出固定铰支座的支座反力方向
P
RA
RB
P
RB
RAX
RAY
强调：支座反力的方向是假定的！
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4、小球重G，不计摩擦，做出小球的受力图
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1）取小球为研究对象，画出分离体
2）画出主动力：重力G
3）画出约束反力：
A处 光滑接触面约束
约束反力方向：沿公法线指向物体
B处 光滑接触面约束
约束反力方向：沿公法线方向指向物体
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5、简支梁AB受力如图所示，梁重不计试做出梁AB的受力图。
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1）取杆为研究对象，画出分离体
2）画出主动力：已知荷载q
3）画出约束反力：
A处 固定铰支座
支座反力方向：大小、方向均未知（用两个相互的分力表示）