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1、第1页/共115页绪绪 论论一、理论力学的研究对象和内容一、理论力学的研究对象和内容二、理论力学发展简史二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的三、学习理论力学的目的四、理论力学的研究方法四、理论力学的研究方法第2页/共115页汽车碰撞仿真第3页/共115页第4页/共115页第5页/共115页一、理论力学的研究对象和内容一、理论力学的研究对象和内容理论力学理论力学研究物体研究物体机械运动机械运动规律的科学。规律的科学。机机械械运运动动：物物体体在在空空间间的的位位置置随随时时间间的的改改变变。包包括括：静静止止、移移动动、转转动动、振振动动、变形、流动、波动、扩散等。变形、流动、波动、扩散
2、等。运运动动是是物物质质存存在在的的形形式式，它它的的范范围围很很广广：物物体体位位置置的的变变化化、发发光光、发发热热、化化学学变变化甚至人脑的思维等。化甚至人脑的思维等。而热运动、化学运动、电磁运动、生命现象中都含有位置的变化，但不能把它们简单而热运动、化学运动、电磁运动、生命现象中都含有位置的变化，但不能把它们简单地归结为机械运动。地归结为机械运动。第6页/共115页课程内容静力学静力学运动学运动学动力学动力学第7页/共115页 研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、建立各种力系的平衡条件的科学、建立各种力系的平衡条件的科学静力学静力学
3、第8页/共115页 只从几何的角度来研究物体的运动（如轨迹、只从几何的角度来研究物体的运动（如轨迹、速度、加速度等），而不研究引起物体运动的物理速度、加速度等），而不研究引起物体运动的物理原因。原因。运动学运动学点的运动点的运动第9页/共115页研究受力物体的运动和作用力之间的关系。研究受力物体的运动和作用力之间的关系。动力学动力学第10页/共115页二、理论力学发展简史二、理论力学发展简史 早在(公元前287212)古希腊阿基米德著的论比重就奠 定了静力学基础。意大利的达芬奇(14521519)研究滑动摩擦、平衡、力矩。波兰的哥白尼(14731543)创立宇宙“日心说”。德国的开普勒(157
4、11630)提出行星运动三定律。意大利的伽利略(15641642)自由落体规律、惯性定律及加速 度的概念。第11页/共115页理论力学是以伽利略理论力学是以伽利略(年年)和牛顿和牛顿(年年)所总结的关于机械运动的基本定律为基础发所总结的关于机械运动的基本定律为基础发展起来的，属于古典力学的范畴。实际上它的研究对象的速度必须远小于光速展起来的，属于古典力学的范畴。实际上它的研究对象的速度必须远小于光速(300000 km/s)，才足够准确。，才足够准确。英国伟大科学家牛顿(16431727)在1687年版的自然哲学的 数学原理一书总其大成，提出动力学的三个基本定律、万有引力定律、天体力学等。是力
5、学奠基人。第12页/共115页 瑞士的伯努利(16671748)虚位移原理。瑞士的欧拉(17071783)著出力学用微分方程研究。法国达朗伯(17171785)名著动力学专论达朗伯原理。法国拉格朗日(17361813)提出第二类拉格朗日方程。第13页/共115页 我我国国古古代代人人民民(十十四四世世纪纪以以前前)在在力力学学的的发发展展上上始始终终走走在在世世界界的的前前列列。远远在在奴奴隶隶社社会会时时代代，我我国国劳劳动动人人民民就就积积累累了了比比较较丰丰富富的的力力学学知知识识，如如杠杠杆杆原原理理、功功的的原原理理、滚滚动动磨磨擦擦的的原原理理。我我国国古古代代的的墨墨经经是是一一
6、部部最最早早记记述述有有关关力力学学原原理理。在在力力学学的的发发展展史史上上，我我国国不不乏乏光光辉的实例。辉的实例。第14页/共115页岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝引水工程。始建于公元前256前251年。都江堰第15页/共115页赵州桥(安济桥)591599年，跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱，敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创，并有“世界桥梁鼻祖”的美誉。第16页/共115页 东汉时期，中国发生地震的次数是比较多的，为了测定地震方位，及时地挽救人民的生命财产，公元126年，张衡在第二次担任太史令之后，就注意掌握收集地震的情报和记录，经过多年的潜心研究
7、，终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)，发明了世界上第一台测定地震方位的科学仪器候风地动仪。张衡与地动仪 第17页/共115页1056年建成，采用筒体结构和各种斗拱，900多年来经受过多次地震的考验。山西应县木塔第18页/共115页桥梁的共振破坏1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁第19页/共115页1 工工科科专专业业要要较较多多地地接接触触机机械械运运动动的的问问题题，学学好好了了理理论论力力学学，应应用用所所学学的的其其它它知知识识，我我们们基基本本上上能能解解决决实实际生活中的机械运动问题。际生活中的机械运动问题。三、学习理论力学的目的三、学习理论力学的目的道路转弯道
8、路转弯火箭发射火箭发射第20页/共115页重力坝的稳定问题重力坝的稳定问题第21页/共115页结构的静力计算结构的静力计算第22页/共115页2 理理论论力力学学是是学学习习一一系系列列后后续续课课程程的的重重要要基基础础，理理论论力力学学是是研研究究力力学学中中最最普普通通的的最最基基本本的的规规律律，很很多多课课程程如如材材料料力力学学、机机械械原原理理、机机械械设设计计、流流体体力力学学、液液压压传传动动、汽汽车车检检测测与与维维修修、汽汽车车理理论论、汽汽车车可可靠靠性性等等都都要以理论力学的内容为基础。要以理论力学的内容为基础。3 随随着着科科学学技技术术的的发发展展，交交叉叉学学科
9、科的的地地位位也也越越来来越越重重要要。力力学学与与其其它它学学科科的的渗渗透透形形成成了了生生物物力力学学、爆爆炸炸力力学学、物物理理力力学学等等边边缘缘学学科科，这这就就需需要要我我们们有有坚坚实的理论力学基础。实的理论力学基础。4 4 培养分析问题、解决问题的方法。培养分析问题、解决问题的方法。第23页/共115页四、理论力学的研究方法四、理论力学的研究方法 是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验证理论结论，形成理论体系，
10、然后再通过实践来验证理论的正确性。的正确性。第24页/共115页五、力学的应用五、力学的应用航天工程航天工程 核反应堆工程核反应堆工程 航空工程航空工程 石油工程石油工程 机械工程机械工程 电子工程电子工程 土木工程土木工程 计算机工程计算机工程 水利工程水利工程 其它工程领域其它工程领域第25页/共115页u航空航天技术航空航天技术材材 料料力力 学学信信 息息制制 造造Aerospace新能源新能源第26页/共115页神舟6号嫦娥一号第27页/共115页第28页/共115页上海南浦大桥第29页/共115页浦东开发区高层建筑第30页/共115页第31页/共115页长江三峡工程第32页/共11
11、5页核反应堆工程第33页/共115页第34页/共115页计算机工程第35页/共115页其它领域星系第36页/共115页大气海洋第37页/共115页豪华游艇第38页/共115页战斗机的振动模态分析第39页/共115页飞鸟与空中客车机翼相撞第40页/共115页导弹再入环境导弹再入环境热应力：变形与断裂热应力：变形与断裂热化学烧蚀：氧化和升华热化学烧蚀：氧化和升华机械剥蚀：剪应力机械剥蚀：剪应力侵蚀：高速粒子云撞击表面侵蚀：高速粒子云撞击表面 第41页/共115页运动中的乒乓球尾流第42页/共115页人造骨骼第43页/共115页轮胎与轮毂第44页/共115页天文望远镜桁架第45页/共115页大型射电
12、望远镜第46页/共115页钢结构接头第47页/共115页齿轮啮合第48页/共115页“工程力学走过了从工程设计的辅助手段到中心主要手段的过程，不是唱配角而是唱主角了”钱学森 1997年9月 第49页/共115页建议和要求建议和要求1.1.按时听课，及时完成作业，按时听课，及时完成作业，作图要用直尺和圆规作图要用直尺和圆规。2.2.及时复习、多做习题、消化所学内容，避免考试前及时复习、多做习题、消化所学内容，避免考试前 突击。突击。3.3.提倡交流、讨论，共同提高。提倡交流、讨论，共同提高。4.4.课前预习，重点内容做好笔记（特别是重点强调的概念、习题和补充的课前预习，重点内容做好笔记（特别是重
13、点强调的概念、习题和补充的例题），课下复习可以参考课件。例题），课下复习可以参考课件。5.5.期末考试前只串讲主要内容，不涉及考试范围和重点。期末考试前只串讲主要内容，不涉及考试范围和重点。第50页/共115页静力学引言静力学引言第51页/共115页 力力：物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生变：物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生变化，或者使物体的形状发生改变。化，或者使物体的形状发生改变。几个基本概念几个基本概念 刚体刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体.力使物体运动
14、状态发生变化的效应称为力的力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应外效应或运动效应；力使或运动效应；力使物体形状发生改变的效应称为力的物体形状发生改变的效应称为力的内效应内效应或变形效应。或变形效应。静力学：静力学：研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。第52页/共115页 力系：一群力力系：一群力.平衡平衡：物体相对惯性参考系（如地面）静止或作匀速直线运动：物体相对惯性参考系（如地面）静止或作匀速直线运动力的三要素：大小、方向、作用点力的三要素：大小、方向、作用点平面汇交（共点）力系平面汇交（共点）力系平面平行力系平面平行力系平面力偶系平面力偶系平面
15、任意力系平面任意力系空间汇交（共点）力系空间汇交（共点）力系空间平行力系空间平行力系空间力偶系空间力偶系空间任意力系空间任意力系力是矢量力是矢量ABF力的单位：力的单位：国际单位制：牛顿国际单位制：牛顿(N)(N)第53页/共115页简化简化平衡平衡 1 1、物体的受力分析物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受：分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图图 2 2、力系的等效替换（或简化）力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系：用一个简单力系等效代替一个复杂力系等效代替一个复杂力系 3 3、建立各种力系的平衡条
16、件建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题 第54页/共115页第一章第一章 静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析11 静力学公理12 约束与约束反力13 物体的受力分析与受力图 第55页/共115页1-1 1-1 静力学公理静力学公理公理1 1 力的平行四边形法则力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角也在该点，合力的
17、大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。线确定。合力合力(合力的大小与方向合力的大小与方向)()(矢量和矢量和)亦可用力三角形求得合力矢亦可用力三角形求得合力矢AF1FRF2第56页/共115页 公理2 2 二力平衡条件二力平衡条件 使使刚体刚体平衡的充分必要条件平衡的充分必要条件最简单力系的平衡条件最简单力系的平衡条件 作用在作用在刚体刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。相等，方向相反，且作用在同一直线上。第57页/共115页只受两个力作用而平衡的构件，
18、叫只受两个力作用而平衡的构件，叫二力构件二力构件。应用应用:已知两力的作用点已知两力的作用点,确定其作用线确定其作用线.第58页/共115页公理3 3 加减平衡力系原理加减平衡力系原理 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体刚体的作的作用。用。该公理是力系简化的理论依据。第59页/共115页推理推理1 1 力的可传性力的可传性 作用在刚体上的力是作用在刚体上的力是滑动矢量滑动矢量，力的三要素为大小、方向和作用，力的三要素为大小、方向和作用线线 作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，作用于刚体上某点的
19、力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。并不改变该力对刚体的作用。第60页/共115页推理推理2 2 三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。思考思考:三力平衡必汇交三力平衡必汇交?第61页/共115页问题（）（）若作用于刚体的三力作用线共面且汇交于同一点，则此三力一定是平衡力系。在三力作用下的刚体平衡时，若其中两个力相互平行，则第三个力一定与
20、前两个力平行。第62页/共115页应用应用第63页/共115页公理4 4 作用和反作用定律作用和反作用定律 作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、反向、共线，作作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上用在相互作用的两个物体上 在画物体受力图时要注意此公理的应用在画物体受力图时要注意此公理的应用注意：平衡力和作用与反作用力的区别第64页/共115页公理5 5 刚化原理刚化原理柔性体（受拉力平衡）柔性体（受拉力平衡）刚化为刚体（仍平衡）刚化为刚体（仍平衡）反之不一定成立反之不一定成立刚体（受压平衡）刚体（受压平衡）柔性体（受压不能平衡）柔性体（受
21、压不能平衡）变形体变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变状态保持不变.注意注意:刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件而非充分条件.第65页/共115页自由体非自由体自由体自由体位移不受限制的物体。位移不受限制的物体。非非自自由由体体位位移移受受到到限限制制而而不不能能作作任任意意运运动动的的物物体。体。1-2 1-2 约束和约束力约束和约束力第66页/共115页约束约束：对非自由体的位移起限制作用的物体对非自由体的位移起限制作用的物体.约束力约束力：约束
22、对非自由体的作用力约束对非自由体的作用力约约束束力力大小大小待定待定方向方向与该约束所能阻碍的位移方向相反与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点作用点接触处接触处除除约约束束力力外外，非非自自由由体体上上所所受受到到的的所所有有促促使使物物体体运运动或有运动趋的力，称为动或有运动趋的力，称为主动力主动力。约束力是由主动力引起的，故它是一种约束力是由主动力引起的，故它是一种被动力被动力。GN1N2第67页/共115页工程中常见的约束工程中常见的约束1 1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）第68页/共115页 光滑支承接触对非自由体的约束
23、力，光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在接触处作用在接触处；方向沿接触处方向沿接触处的公法线并指向受力物体的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用，故称为法向约束力，用 表示表示第69页/共115页2 2、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力柔索只能受拉力，又称张力.用用 表示表示柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体第70页/共115页胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力第71页/共115页 3 3、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰
24、链支座等）、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）（1 1）径向轴承（向心轴承）径向轴承（向心轴承）约束特点：约束特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束轴承孔为约束 约束力约束力：当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束法向约法向约束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心束力约束力作用在接触处，沿径向指向轴心第72页/共115页 当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的当外界载荷不同时，接触点会变，则约束力的大小与方向均有改变大小与方向均有改变可用二个通过轴心的正交分力可用二个通过轴心的正交分力 表示表示
25、第73页/共115页（2 2）光滑圆柱铰链）光滑圆柱铰链 约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉约束特点：由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成，如剪刀组成，如剪刀第74页/共115页光滑圆柱铰链约束第75页/共115页约束力：约束力：光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用两个正交分力表示示其中有作用反作用关系其中有作用反作用关系 一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独取出把销钉单独取出（含销钉）第76页/共115页（3 3）固定铰链支座固定铰链支座约束特点：约束特点：铰链
26、中两个构件之一与地面或机架固定而成铰链中两个构件之一与地面或机架固定而成 约束力：与圆柱铰链相同约束力：与圆柱铰链相同 以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相以上三种约束（径向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑圆柱铰链同，均为轴与孔的配合问题，都可称作光滑圆柱铰链第77页/共115页4 4、其它类型约束、其它类型约束 （1 1）滚动支座）滚动支座 约束特点：约束特点：在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有光滑辊轴而成 约束力：约束力：构件受到垂直于光滑面的约束力（实际方
27、向也可以向下）构件受到垂直于光滑面的约束力（实际方向也可以向下）第78页/共115页第79页/共115页(2)(2)球铰链球铰链 约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心约束特点：通过球与球壳将构件连接，构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动不能有任何移动 约束力：约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题约束力通过接触点,并指并指向球心向球心,是一个不能预先确定的空间力是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示可用三个正交分力表示 第80页/共115页（3 3）止推轴承）止推轴承约束特点
28、：约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制制约束力：约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正交分力 第81页/共115页球铰链球铰链空间三正交分力空间三正交分力止推轴承止推轴承空间三正交分力空间三正交分力（2 2）柔索约束）柔索约束张力张力（4 4）滚动支座）滚动支座 光滑面光滑面（3 3）光滑铰链）光滑铰链（1 1）光滑面约束）光滑面约束法向约束力法向约束力总结总结第82页/共115页 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这个过程称为进行受力
29、分析。分离体把研究对象解除约束，从周围物体中分离出来，画出简图。受力图将分离体所受的主动力和约束反力以力矢表示在分离体上所得到的图形。解除约束原理：当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部约束解除，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。1-3 1-3 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图第83页/共115页在受力图上应画出所有力：在受力图上应画出所有力：主动力和约束力（被动力）主动力和约束力（被动力）画受力图步骤：画受力图步骤：3 3、按约束性质画出所有约束（被动）力、按约束性质画出所有约束（被动）力1 1、取所要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图、取所
30、要研究物体为研究对象（分离体），画出其简图2 2、画出所有主动力、画出所有主动力注注意意：(1)受受力力图图只只画画研研究究对对象象的的简简图图和和所所受受的的全全部部力力；(2)每每画画一一力力都都要要有有依依据据，不不多多不不漏漏；(3)能能分分清清方方向向的的力力按按实实际际方方向向画画，反反力力要要和和约约束束性性质质相相符符，物物体体间间的的相互约束力要符合作用与反作用公理。相互约束力要符合作用与反作用公理。(4)受力图上不能再带约束。受力图上不能再带约束。第84页/共115页例例1-11-1解：画出简图解：画出简图画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力碾子重为碾子重为 ，拉力为，
31、拉力为 ，、处光滑接触，画出处光滑接触，画出碾子的受力图碾子的受力图第85页/共115页例例1-2 1-2 解：取屋架解：取屋架画出主动力画出主动力画出约束力画出约束力画出简图画出简图屋架受均布风力屋架受均布风力 （N/mN/m），），屋架重为屋架重为 ，画出屋架的受力图，画出屋架的受力图第86页/共115页例例1-3 1-3 解：解：取取 杆，其为二力构件，简称二力杆，其杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图受力图如图(b)(b)水平均质梁水平均质梁 重为重为 ，电动机重为，电动机重为 ，不计杆不计杆 的自重，画出杆的自重，画出杆 和梁和梁 的受的受力图。力图。第87页/共115页取取
32、梁，其受力图如图梁，其受力图如图 (c)(c)杆的受力图能否画为图杆的受力图能否画为图（d d）所示？）所示？若这样画，梁若这样画，梁 的受力图又如何的受力图又如何改动改动?第88页/共115页例例1-4 1-4 不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱右拱 的受力图与系统整体受力图的受力图与系统整体受力图解：解：右拱右拱 为二力构件，其受力图如图为二力构件，其受力图如图（b b）所示）所示第89页/共115页系统整体受力图如图（系统整体受力图如图（d d）所示）所示取左拱取左拱 ,其受力图如图（其受力图如图（c c）所）所示示第90页/共115页考虑到左拱考虑
33、到左拱 三个力作用下平衡，也可三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱按三力平衡汇交定理画出左拱 的受力的受力图，如图（图，如图（e e）所示）所示此时整体受力图如图（此时整体受力图如图（f f）所示）所示第91页/共115页讨论：若左、右两拱都考虑自重，讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？如何画出各受力图？如图如图（g g）（h h）（i i）第92页/共115页例例1-51-5不计自重的梯子放在光滑水平地面上，不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图受力图解：解：绳子受力图如图（绳子受力图如图（b b）
34、所示）所示第93页/共115页梯子左边部分受力图如图梯子左边部分受力图如图（c c）所示）所示梯子右边部分受力图如图梯子右边部分受力图如图（d d）所示）所示第94页/共115页整体受力图如图（整体受力图如图（e e）所示）所示提问：左右两部分梯子在提问：左右两部分梯子在 处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？整体受力图没有画出？第95页/共115页如图所示结构，画AD、BC的受力图。1DCBAPFAyFAxACDFCPFCDCAPFABCFBFC习题讨论 第96页/共115页2 由水平杆由水平杆AB和斜杆和斜杆BC构成的管
35、道支架如图所示。构成的管道支架如图所示。在在AB杆上放一重为杆上放一重为P的管道，的管道，A、B、C处都是处都是铰链连接，不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。铰链连接，不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。试分别画出管道试分别画出管道O、水平杆、水平杆AB、斜杆、斜杆BC及整体的及整体的受力图。受力图。ACBDOP第97页/共115页解解:(1)取管道取管道O为研究对为研究对象象.O(2)取斜杆取斜杆BC为研究对象为研究对象.CBRCRBACBDOP第98页/共115页ABDNDRBXAYA(4)取整体为研究对象取整体为研究对象.ACBDOPRC XAYA(3)取水平杆取水平杆AB为研究对象为研
36、究对象.ACBDOP第99页/共115页F1F2DBACF1F2DBAFBFBFAyFAxFCyFCxOFCCB3 如图所示结构，画如图所示结构，画AD、BC的受力图。的受力图。F2FBCB第100页/共115页F2F1ABCDF1BCFBxFByFCAFCDF2F1ABCDFAxFAyFD4 画出BC和整体的受力图第101页/共115页5 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图QAOBCDE第102页/共115页QAOBCDE销子固化在轮子上第103页/共115页QAOBCDE销子固化在轮子上第104页/共115页6 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图第105页/共115页8
37、 销钉问题。试分别画出销钉问题。试分别画出AB、BC杆、销钉杆、销钉C、AC杆连杆连同销钉同销钉C、整体的受力图。、整体的受力图。解：解：ACFAFCABCFBFCBCFFCAFCBACFFCBFA（AC杆含销C）ABCFFBFA（AC杆不含销C）（销钉C）（BC杆不含销C）第106页/共115页练习练习1 画出下列各构件的受力图画出下列各构件的受力图第108页/共115页练习练习2 画出滑轮、画出滑轮、CD杆、杆、AB杆和整体受力图杆和整体受力图WWWWABCD1、研究滑轮、研究滑轮2、研究、研究CD杆杆第109页/共115页A AB BC C3 3、研究、研究ABAB杆杆4 4、研究整体、
38、研究整体WABCDWWWWWWWCBA A研究整体时，不画物体间的内力研究整体时，不画物体间的内力第110页/共115页练习练习3 图示构架中图示构架中C,D和和E为铰链，为铰链，A为铰链支座为铰链支座,B为链杆，绳索的一端固定在为链杆，绳索的一端固定在F点，另一端绕过滑点，另一端绕过滑轮轮E并与重物并与重物W 连接，不计各构件的重量。画出连接，不计各构件的重量。画出AB、CB、CE与滑轮与滑轮E的受力图。的受力图。ABCDEFW第111页/共115页解解:滑轮可视为三点受力。滑轮可视为三点受力。WETRE(滑轮滑轮E受力图受力图)RBO1FWE ABCDE杆件系统可视为三点受杆件系统可视为三点受力，力，即即E点点,B点和点和A点，点，画受力图。画受力图。FWEFWERERA(杆件系统受力图杆件系统受力图)EA第112页/共115页RBCRCBCB(BC杆受力图)CERERCBO2RD(CE杆受力图)ABDRBRARBCRD(AB杆含销B受力图)ABCDEFW第113页/共115页作业：作业：1-1(j)(k)1-2(a)(d)(i)1-1(j)(k)1-2(a)(d)(i)第114页/共115页感谢您的观看！第115页/共115页