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1、1.4-2 物体的受力分析和受力图21 1、圆柱铰约束、链杆约束、支座、圆柱铰约束、链杆约束、支座2 2、受力分析的内容 画受力图的步骤内容回顾3 教学内容：教学内容： 物体的受力分析及受力图物体的受力分析及受力图 教学目标教学目标： 1 1、 学会对物体的受力分析学会对物体的受力分析 2、学会画物体的受力图、学会画物体的受力图 本次课主要内容二、物体系统的受力图二、物体系统的受力图 画物体系统整体的受力图时，只须把整画物体系统整体的受力图时，只须把整体作为体作为单个物体单个物体一样对待。一样对待。 物体系统包含多个物体，其受力图画法与物体系统包含多个物体，其受力图画法与单个物体相同，只是研究
2、对象可能是整个物体单个物体相同，只是研究对象可能是整个物体系统或系统的某一部分或某一物体。系统或系统的某一部分或某一物体。 画系统的某一部分或某一物体的受力图画系统的某一部分或某一物体的受力图时，只须把研究对象从系统中分离出来，同时时，只须把研究对象从系统中分离出来，同时注意被拆开的联系处注意被拆开的联系处，有相应的约束反力，并，有相应的约束反力，并应符合应符合作用力与反作用力作用力与反作用力公理。公理。例例1-41-4 梁梁AC和和CD用圆柱铰链用圆柱铰链C连接，并支承在三个支连接，并支承在三个支座上，座上，A处是固定铰支座，处是固定铰支座，B和和D处是可动铰支座，如图处是可动铰支座，如图所
3、示。试画梁所示。试画梁AC、CD及整梁及整梁AD的受力图。梁的自重不的受力图。梁的自重不计。计。 F2F1ACBHDEACBHDEF2F1XAYAFBFDACBEF2XAYAFBFDF1HDCXCYCXCYC 支座支座A、B、C处的反力，在不同的受力处的反力，在不同的受力图中应保持一致。图中应保持一致。 铰铰C处的反力，应符合作用力与反作用处的反力，应符合作用力与反作用力公理。力公理。特别注意：特别注意： 当以若干物体组成的系统为研究对象时，系当以若干物体组成的系统为研究对象时，系统内各物体间的相互作用力称为内力；系统外统内各物体间的相互作用力称为内力；系统外的物体作用于该系统中各物体的力称为
4、外力。的物体作用于该系统中各物体的力称为外力。内力对系统的作用效果相互抵消，因此可除去，内力对系统的作用效果相互抵消，因此可除去，并不影响整个系统的平衡。并不影响整个系统的平衡。 所以，在整体系统受力图上，内力不必画出，所以，在整体系统受力图上，内力不必画出，只须画出系统所受的外力。只须画出系统所受的外力。 但必须指出，内力与外力是相对的，在不同但必须指出，内力与外力是相对的，在不同的受力图中可以相互转化。的受力图中可以相互转化。 例例1-5 1-5 下图所示的三角形托架中，下图所示的三角形托架中，A A、C C处是固定处是固定铰支座，铰支座，B B处为铰链连接。各杆的自重及各处的处为铰链连接
5、。各杆的自重及各处的摩擦不计。试画出水平杆摩擦不计。试画出水平杆ABAB、斜杆、斜杆BCBC及整体的受及整体的受力图。力图。FACBDFACBBFBFBFCYAXA通过以上例题的分析，画受力图时应注意以下几点：通过以上例题的分析，画受力图时应注意以下几点： ACBFXAYAFCABFFBOFA 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。BCABFD例例 1-51-5解：1. 杆 BC 的受力图。BCABFDFBFCBC2. 杆AB 的受力图。正交分解正交分解
6、BDAFYAXAFB三力平衡汇交三力平衡汇交BDAHFFAFBBCABFD第一种画法第二种画法如图所示，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。F例例 4 4 1.梯子AB 部分的受力图。 解：ABHDYAFXANBFABCDEH 2.梯子AC 部分的受力图。 ACENC 3.梯子整体的受力图。 ABCDEHFNBNCFABCDEH不计杆的重力画出AC杆、BCD杆及整体的受力图1. 1. 注意约束反力与约束类型相对应。注意约束反力与约束类型相对应。
7、每解除一个约束，就有与它相应的约束反每解除一个约束，就有与它相应的约束反力作用于研究对象；约束反力的方向要依据约力作用于研究对象；约束反力的方向要依据约束的类型来画，不能根据主动力的方向来简单束的类型来画，不能根据主动力的方向来简单推想。推想。2. 2. 注意作用力与反作用力之间的关系。注意作用力与反作用力之间的关系。 当分析两物体之间的相互作用时，要当分析两物体之间的相互作用时，要注意作用力与反作用力的关系。作用力的注意作用力与反作用力的关系。作用力的方向一旦确定，其反作用力的方向就必须方向一旦确定，其反作用力的方向就必须与其相反。在画整个系统的受力图时，系与其相反。在画整个系统的受力图时，
8、系统中各物体间的相互作用力是内力，不必统中各物体间的相互作用力是内力，不必画出，只需画出全部外力。画出，只需画出全部外力。 对于一个物体系统，各个物体之间的作用对于一个物体系统，各个物体之间的作用力对于整个系统来讲为内力，要对其中某个物力对于整个系统来讲为内力，要对其中某个物体作受力分析时，需要将该物体从系统中分离体作受力分析时，需要将该物体从系统中分离出来，此时，其他物体对该物体的作用力均为出来，此时，其他物体对该物体的作用力均为该物体的外力。该物体的外力。 5 5、区分对象的内力与外力、区分对象的内力与外力 画单杆受力图和整体受力图时，同一约束画单杆受力图和整体受力图时，同一约束反力在各受力图中假定的指向应一致。反力在各受力图中假定的指向应一致。 6 6、约束反力的一致性、约束反力的一致性小结：1、物体系统受力分析的内容 2、物体系统画受力图的步骤作业：P20 1-2预习：1-4 物体的受力分析及受力图习题课