002___约束与约束反力和受力分析

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1、第一章静力学1§1-3约束与约束反力§1-4物体的受力分析和受力图第一章静力学基础和物体的受力分析目录2§1-3约束与约束反力§1-4物体的受力分析和受力图第一章静力学基础和物体的受力分析目录3物体受力分析和受力图。教学要求：1、掌握物体和简单物体系统受力分析。重点：物体的受力分析难点：物体的受力分析，基本性质、概念的具体应用。学时安排：2教学内容：4约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。一、概念自由体：位移不受限制的物体叫自由体。非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件

2、称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）§2-4约束与约束反力5①大小常常是未知的；②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点：GGN1N26绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背离物体。二、约束类型和确定约束反力方向的方法：1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束PPTS1S'1S'2S27约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体2.光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PPNNNANB83.光滑圆柱铰链约束①圆柱铰链9AAXAY

3、AA10②固定铰支座11固定铰支座12滑槽与销钉（双面约束）1314活动铰支座（辊轴支座）N的实际方向也可以向下15活动铰支座（辊轴支座）定向支座、固定端支座等见绪论16一、受力分析解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有：一类是:主动力,如重力,风力,气体压力等。二类是：被动力，即约束反力。脱离体：把需要研究的图形从周围的物体中分离出来，单独画出的简图。受力图：表示施力物体对研究对象的

4、作用力（主动力和反力）的简明图形。§2-5物体的受力分析和受力图17画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体；③画上主动力；④画出约束反力。二、受力图[例1]XAYANDNENBND`18[例2]画出下列各构件的受力图QAOBCDE19QAOBCDE20QAOBCDE21[例3]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。22[例4]尖点问题应去掉约束应去掉约束23[例5]画出下列各构件的受力图24三、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

5、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25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、不要画错力的方向即受力图一定要画在分离体上。4、受力图上不能再带约

6、束。26一个力，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、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。27§1-3约束与约束反力§1-4物体的受力分析和受力图第一章静力学基础和物体的受力分析习题练习28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

7、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例题129解：1.物块B的受力图BDG2FDCGBHEG1AFDG2AEFG1FFFE2.球A的受力图CFCFHFGIGH3.滑轮C的受力图30例题2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。BECABFD312.杆AB的受力图表示法一表示法二BDAFF

8、AxFAyFBBDAHFFAFBBECABFD解：1.杆BC的受力图。FBFCBC32ABF例题3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。ABFGFNAFNB碾子的受力图为解：33ABDCG1G2例题4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