绪论和第1章工程力学.ppt

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1、第0章 绪论,0.1工程力学与工程密切相关0.2工程力学的主要内容与分析模型主要内容工程静力学、材料力学几个概念：时效或破坏构件在外力作用下丧失正常功能的现象。分：强度失效（破坏）、刚度失效（变形过大）和稳定失效（平衡形式发生突然转变）。工程设计的任务：保证构件在外力作用下正常工作而不发生强度失效、刚度失效和稳定失效，即保证构件具有足够的强度、刚度和稳定性。工程力学的两种分析模型刚体、变形体,所谓的刚体是指这样的物体，在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。刚体是静力学的研究对象，是人们将各种各样的实际物体抽象化以便于计算的理想模型。实际物体在力的作用下不可避免的要产生程度不同的变

2、形。但是，当微小变形对研究物体的平衡问题不产生影响或影响很小时，可忽略不计。这样，忽略了物体微小变形后便可以把物体看成刚体。例如：当汽车通过大桥时，虽然大桥因承受汽车的压力而产生微小变形，但是当大桥微小变形对研究其平衡问题不产生影响或影响很小时，便可忽略不计，此时可将大桥看成刚体。在静力学中，研究的物体仅限刚体，故静力学又称刚体静力学，它是研究变形体力学的基础。,0.3工程力学的分析方法理论方法和实验方法两种不同的理论分析方法静力学中研究的对象是刚体，采用物体平衡的方法；材料力学研究的对象是变形体。实验分析方法计算机分析方法,第1章 静力学的基本概念与物体受力分析,（时间：2次课，4学时）,第

3、1章 静力学的基本概念与物体受力分析,教学目标：静力学是研究刚体在力系的作用下的平衡规律。静力学的基本概念、公理及物体的受力分析是研究静力学的基础。本章将介绍刚体与力的概念及静力学公理，并阐述工程中几种常见的典型约束和约束力的分析。最后介绍物体受力分析的基本方法及受力图，它是解决力学问题的重要环节。通过本章的学习，可以深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要基本概念。深入理解静力学的理论基础静力学公理（或力的基本性质）。明确和掌握工程上常见约束的基本特征及约束反力的画法。能正确、熟练地对物体系统及分离体进行受力分析，画出受力分析图。,第1章 静力学的基本概念与受力分析,教学重点和难点：力、刚体、平

4、衡和约束等概念静力学公理及其推论柔索约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束、支座、链杆约束的特征约束反力的画法物体系统及分离体的受力分析及受力分析图光滑铰链的约束特征（尤其是销钉连接二个以上的构件）物体系统的受力分析,第1章 静力学的基本概念与物体受力分析,1.1静力学模型1.2力与力系的基本概念1.3工程中的约束与约束反力1.4力对点之矩与力对轴之矩1.5受力分析方法与过程1.6结论与讨论,1.1静力学模型,静力学模型指实际物体与实际问题的合理抽象与简化。物体的抽象与简化刚体在静力学中，研究的物体仅限刚体，故静力学又称刚体静力学，它是研究变形体力学的基础。集中力与分布力-P161.2力与力系

5、的基本概念力与力系,人们对力的认识，最初是从推车、提水、拉锯、压木板等劳动中得出来的。用力的时候，肌肉就感到紧张。力，最初就是从肌肉的紧张中抽象出来的。但是仅仅用肌肉紧张的感觉来定义力是不全面的。随着生产的发展，人们又逐渐认识到：物体的机械运动状态的改变（包括变形），都是由于其它物体对该物体的施加力的结果。这样，由感性到理性，逐步建立了抽象的力的概念。力是物体间相互的机械作用，这种作用可以使物体的机械运动状态发生变化。物体间相互的机械作用大致可以分为两类：一类是接触作用，例如物体间的挤压力、拉力等；另一类是“场”对物体的作用，例如电场对电荷的引力或斥力作用。尽管各种物体间的相互作用力来源和性质

6、不同，但是力对物体产生的效应一般可以分为两种，即引起物体机械运动状态的改变和使物体产生的变形。前一种称为力的外效应或运动效应，是静力学与运动学和动力学研究的内容；后者称为力的内效应或变形效应，是材料力学研究的内容。实践表明，力对物体的作用效应取决于三个要素：力的大小、方向和作用点。这三个要素称为力的三要素。当这三个要素中任何一个发生改变时，力将改变，力的作用效应也将改变。力是矢量，通常我们可用带箭头的线段来表示力的三要素，如图1.1，线段的起点A（或终点B）表示力的作用点，沿力矢顺着箭头指向表示力的方向，线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小（15N）。线段长度AB按一定的比例尺表示力的大小

7、；线段的方位和箭头的指向表示力的方向；线段的起点（或终点）表示力的作用点；与线段重合的直线称为力的作用线。我们通常用黑体字母F表示力矢量，而一般字母F表示力的大小，是标量。在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿，简称牛，用符号“N”表示。有时也以“kN”作为力的单位符号，称作千牛顿。,力的概念,图1.1 力的三要素,作用在物体上的力的集合称为力系。静力学基本原理等效力系若两力系分别作用于同一物体而且效应相同时，则这两力系称为等效力系。若力系与一力等效，则此力就称为该力系的合力，而力系中的各力，则称为此合力的分力。二力平衡原理作用于同一刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充要条件是：该两力的大

8、小相等、方向相反，且在同一直线上。,二力平衡,二力平衡,其中F1、F2两个力大小相等。工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件，称为二力构件或二力杆。二力杆受到的两个力必沿作用点的连线。图1-3P17加减平衡力系原理,在作用于刚体的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的作用。注意此公理只适用于刚体，而不适用于变形体。根据上述公理可以导出下列推论：推论1 力的可传性定理作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果。证明：设有力F作用在刚体上的A点，如图1.4a所示。根据加减平衡力系原理，可在力的作用线上任取一点B，并加上两个相互平衡的力F

9、1和F2，且使F=F1=F2，如图1.4(b)所示。于是，力系（F，F1，F2）与力F 等效。由于力F和F2也是一个平衡力系，故可减去，这样只剩下一个力F1，如图1.4(c)所示。故力F1与力F等效，即原来的力F沿其作用线移到了点B。,图1.4 力的可传性,由此可见，对于刚体来说，力的作用点已不是决定力的作用效应的要素，它已被作用线代替。因此，作用在刚体上的力的三要素是：力的大小、方向和作用线。作用于刚体上的力可以沿着作用线移动，这种矢量称为滑动矢量。推论2 不平行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，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线也通过汇交

10、点。证明：如图1.5所示，在刚体的A、B、C三点上，分别作用三个相互平衡的力F1、F2、F3。根据力的可传性，将力F1和F2移到汇交点D，然后根据力的平行四边形法则，得合力F12。则力F3应与F12平衡。由于两个力平衡必须共线，所以力F3必定与力F1和F2共面，且通过力F1与F2的交点D。,图1.5 三力平衡,补充：力的平行四边形规则作用在物体上同一点的两个力，可以合成一个合力。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线确定。设在物体的A点作用有力F1 和F2，如图1.3(a)所示，若以FR 表示它们的合力，则可以写成矢量表达式FR=F1+F2即合力FR 等

11、于两分力F1与 F2 的矢量和。平行四边形它是力系简化的重要基础。因为合力FR的作用点亦为A点，求合力的大小及方向实际上无需做出整个平行四边形，可用下述简单的方法来代替：从任选点a作ab表示力矢F1，在其末端b作bc表示力矢F2，则ac即表示合力矢FR，如图1.3(b)所示。由只表示力的大小及方向的分力矢和合力矢所构成的三角形abc 称为力三角形，这种求合力矢的作图规则称为力的三角形法则。力三角形图只表示各力的矢，并不表示其作用位置。若先作ad表示F2 再作dc表示F1，同样可得表示FR 的ac，如图1.3(c)所示，这说明合力矢与分力矢的作图与先后次序无关。,力的平行四边形与力三角形,作用力

12、与反作用力定律作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。如将相互作用力之一视为作用力，而另一力视为反作用力。作用力与反作用力总是成对出现的。已知作用力则可知反作用力，它是分析物体受力时必须遵循的原则，为研究由一个物体过渡到多个物体组成的物体系统提供了基础。必须注意，作用与反作用力是分别作用在两个物体上的，不能错误地与二力平衡公理混同起来。二力平衡与三力汇交实例P18图1-6,1.3工程中的约束与约束力,约束与约束力的概念如果一个物体不受任何限制，可以在空间自由运动（例如可在空中自由飞行的飞机、炮弹），则此物体称为自由体；反之，如一个物

13、体受到一定的限制，使其在空间沿某些方向的运动成为不可能（例如绳子上悬挂的物体不能沿绳子伸长的方向运动、铁轨上行驶的火车不能沿垂直轨道方向运动），则此物体称为非自由体。,在力学中，把这种事先对于物体的运动（位置和速度）所施加的限制条件称为约束。机械的各个构件如不按照适当的方式相互联系从而受到限制，就不能恰当地传递运动并实现所需要的动作；工程结构如不受到某种限制，便不能承受载荷以满足各种需要。约束是以物体间相互接触的方式构成的，构成约束的周围物体称为约束体，有时也称为约束。例如，沿轨道行驶的车辆，轨道事先限制车辆的运动，它就是约束体；摆动的单摆，绳子就是约束体，它事先限制摆锤只能在不大于绳长的范围

14、内运动，而通常是以绳长为半径的圆弧运动。约束体阻碍限制物体的自由运动，改变了物体的运动状态，因此约束体必须承受物体的作用力，同时给予物体以等值、反向的反作用力，这种力称为约束反力或约束力，简称为反力，属于被动力。除约束反力外，物体上受到的各种力如重力、风力、切削力、电磁力等，它们是促使物体运动或有运动趋势的力，属于主动力，工程上常称为载荷。在设计工作中，载荷可根据设计指标决定，进行分析研究确定或用实验测定。约束反力取决于约束本身的性质、主动力和物体的运动状态。约束反力阻碍物体运动的作用是通过约束体与物体间相互接触来实现的，因此它的作用点应在相互接触处，约束反力的方向总是与约束体所能阻碍的运动方

15、向相反，这是我们确定约束反力方向的准则。至于它的大小，在静力学中将由平衡条件求出。,绳索约束与带约束工程中的绳索、皮带、链条等都可以简化为柔软的绳索，简称柔索。这类约束的特点是只能限制物体沿着柔索伸长的方向运动，它只能承受拉力，而不能承受压力和抗扭弯曲。所以柔索的约束反力只能是拉力，作用在联接点或假想截割处，方向沿着柔索的轴线而背离物体，一般用T表示，如图所示。链条或皮带也都只承受拉力。当它们绕在轮子上时，对轮子的约束反力沿轮缘的切线方向。如图1.8所示。,柔索约束及约束反力,图1.8 皮带对带轮的柔索约束及约束反力,刚性光滑接触面约束对这类约束，我们忽略接触面间的摩擦，视为理想光滑。这类约束

16、的特点是只能限制物体沿两接触表面在接触处的公法线方向而趋向支承接触面的运动，不论支承接触表面的形状如何，它只能承受压力，而不能承受拉力。所以光滑接触面的约束反力只能是压力，作用在接触处，方向沿着接触表面在接触处的公法线而指向物体。因反力沿法线方向，故又称为法向反力，一般用N表示，如图1.9所示。,图1.9 光滑接触面约束及约束反力,滚轴支承或滚动铰链支座 结构物或构件的支座用几个辊轴（滚柱）支承在光滑的支座面上，就成为辊轴支座，亦称为滚动铰链支座，如图1.10（a）所示，计算时所用的简图如图1.10（b）所示。这种支座约束的特点是只能限制物体与圆柱铰联接处沿垂直于支承面的方向运动，而不能阻止物

17、体沿光滑支承面切向的运动，所以滚动铰支座的约束反力垂直于支承面，通过圆柱销中心，一般用FA或FN表示，如图1.10（c）所示。,图1.10 滚动铰支座及约束反力,1.3.4 刚性光滑铰链约束,1.光滑圆柱铰链约束圆柱形铰链简称圆柱铰，是联接两个构件的圆柱形零件，通常称为销钉。二者都可绕圆柱形零件自由转动。这时，光滑圆柱体便对所连接的构件形成约束。对这类约束我们如果忽略磨擦和圆柱销钉与构件上圆柱孔的间隙，其约束的特点就只能是限制物体的任意径向移动，不能限制物体绕圆柱销钉轴线的转动和沿圆柱销钉轴线的移动。这种约束又称固定铰链支座 用光滑圆柱销钉把结构物或杆件与底座联接，并把底座固定在支承物上而构成

18、的支座称为固定铰链支座或固定铰支座，如图1.11（a）所示，计算时所用的简图如图1.11（b）、所示。这种支座约束的特点是物体只能绕铰链轴线转动而不能发生垂直于铰轴的任何移动。所以，固定铰链支座约束的反力在垂直于圆柱销轴线的平面内，通过圆柱销中心，方向不定，通常表示为相互垂直的两个分力FAx 与FAy，如图1.11（b）所示。,图1.11 固定铰支座及约束反力,2.轴承约束轴承是机械中常用的一种约束零件。常见的有向心轴承和向心推力轴承。它们主要对轴类零件提供约束。向心轴承和光滑圆柱铰链约束的性质基本相同。限制转轴在其与轴线垂直方向的移动而不限制轴的转动。因此其约束力也可用互相垂直的两个分力来表

19、示。如图所示。向心推力轴承与向心轴承不同的是，它除了能约束轴的径向移动以外，还能约束轴的轴向移动。因此，它对轴提供的约束反力其中必有一个是沿着轴向的。如图所示。有些并不一定与上面所介绍的形式完全一样（如球形铰链约束、止推轴承约束），这时就需要对实际约束的构造及其性质进行分析，分清主次，略去一些次要因素，就可以将实际约束近似简化为属于上述约束形式之一。以上约束形式并没有严格分类标准，仅为分析问题简便而划分。实际上，滚动铰支座约束也可以看成是光滑接触面约束；固定铰支座约束也是光滑圆柱铰链约束，等等。,轴承约束,链杆约束两端用光滑铰链与其他构件联接且不考虑自重的刚杆称为链杆，常被用来作为拉杆或撑杆而

20、形成链杆约束，如图（a）所示的CD杆。根据光滑铰链的特性，杆在铰链C、D处受有两个约束力FC和FD，这两个约束反力必定分别通过铰链C、D的中心，方向暂不确定。考虑到杆CD只在FC、FD二力作用下平衡，根据二力平衡公理，这两个力必定沿同一直线，且等值、反向。由此可确定FC和FD的作用线应沿铰链中心C与D的连线，可能为拉力，如图（b）所示，也可能为压力，如图（c）所示。由此可见，链杆为二力杆，链杆约束的反力沿链杆两端铰链的连线，指向不能预先确定。通常假设链杆受拉，如图（b）所示。,链杆约束及约束反力,1.4力对点之矩与力对轴之矩,力对点之矩力对刚体的作用效应有两种：一个是如果力的作用线通过刚体的质

21、心，将使刚体在力作用的方向上平移。另一个是如果力的作用线不通过刚体的质心，则刚体将在力的作用下边移动边转动。这一节我们研究的是力对刚体的转动效应。,工程实践表明，作用在刚体上的力除了产生移动效应外，有时还产生转动效应。而且除了刚体绕质心的转动效应，还有刚体绕任一点的转动效应。这在生产和生活中是常见的。如用扳手拧螺母,作用于扳手上的力F使其绕固定点O转动，如图3.1所示。同时，力对刚体绕某一固定点的转动效应不仅与力的大小有关，而且与固定点到该力的作用线的距离有关。因此，在力学上以固定点到力作用线的距离的乘积作为度量力F使刚体绕固定点O转动效应的物理量。这个量称为力F对O点的矩，简称为力矩。以公式

22、记为：Mo(F)=Fh(1-4)O点称为力矩中心，简称为矩心，距离h称为力臂。在平面力系中，力对点的矩是一个代数量，力距的大小等于力的大小与力臂的乘积。其正负号表示力使刚体绕矩心转动的方向。通常规定，力使刚体逆时针方向转动时力矩为正，反之为负。力矩的单位是：牛顿米（Nm）必须指出的是，作用于刚体上的力可以对任意点取矩。力矩在下列两种情况下为零：(1)力的大小等于零；(2)力的作用线通过矩心既力臂为零。,图1-16 力对点之矩,力对轴之矩力对轴之矩是力使物体绕某一轴转动效应的度量。合力矩定理,齿轮力矩的计算,补充：力在直角坐标轴上的投影自力矢量的始端和末端分别向某一确定轴上作垂线，分别得到两个交

23、点，这两个交点之间的距离，称为力在该轴上的投影。,图2.2 力在直角坐标轴上的投影,1.5 物体的受力分析方法与过程,在工程实际中，为了求出未知力，需要根据已知力，应用平衡条件求解。为此，首先要选定需要进行研究的物体，即确定研究对象或取分离体，然后分析它的受力情况，确定研究对象受了几个力，每个力的位置和力的作用方向，这种分析过程称为物体的受力分析。当受约束的物体在某些主动力作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。这一原理称为解除约束原理。根据解除约束原理，将作用于研究对象的所有约束力和主动力在计算简图上画出来，这种计算简图称为研究对象的受力图。受

24、力图形象地说明了研究对象的受力情况。正确地画出受力图，是求解静力学问题的关键。画受力图时，应按下述步骤进行。根据题意选取研究对象，取分离体 根据题目的条件和要求，确定所研究的对象，它可以是一个物体，也可以是几个物体的组合体或整个系统。解除与研究对象相连接的其它物体的约束，用简单几何图形表示其形状特征。画主动力画出作用在研究对象上的全部主动力，如重力、风载、电磁力等。画约束反力。凡在去掉约束处，则需要根据约束的类型逐一画上约束反力。应特别注意二力杆的判断。有些情况也可应用三力平衡汇交定理判断出铰链处约束反力的方向。检查受力图正确与否仔细检查受力图正确与否，看看有没有多画、重画、漏画、错画的力。每

25、一个力的画出都要有依据，切不可凭主观臆测。下面举例说明受力图的画法。例题1-1 重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处，A端放在光滑的水平面上，在点D处用一水平绳索拉住，如图1.14（a），试画出杆AB的受力图。,图1-20 杆件的受力图,解：选AB为研究对象，除去约束并画其简图。画主动力。均质杆AB的主动力为重力G，在处画主动力G。画约束反力。均质杆AB在D点受到绳索的柔索约束，约束反力FD的方向水平向左；在A、B两处受到光滑接触面约束,约束反力方向FA、FB分别沿接触面的公法线指向均质杆AB，如图1.14（b）。仔细检查受力图正确与否。（作图熟练后，可根据实际情况，略过此步骤）

26、例题1-2 水平简支梁AB如图1.15(a)所示，在C处作用一集中载荷F，梁自重不计，画出梁AB的受力图。,解：取梁AB为研究对象，除去约束并画其简图。画主动力。作用于梁上的主动力为集中载荷F，在处画主动力F。画约束反力。A端固定铰支座的反力用通过A点的相互垂直的两个分力FAx 与FAy 表示，B端可动铰支座的反力FB 垂直于支承面铅垂向上，分别在A、B两点画上上述约束反力。梁AB的受力图如图1.15(b)所示。此杆件也可根据三力平衡条件画出受力图。现已知力F与FB 相交于D点，则第三个力FA亦必交于D点，从而确定反力FA沿A、D两点连线。故梁AB的受力图亦可画成图1.15（c）。,图1.15

27、 简支梁,1.4 物体的受力分析,例题1-3 如图1.16所示的平面构架，由杆AB、DE及DB铰接而成。A为滚动铰链支座，E为固定铰链支座。钢绳一端拴在K处，另一端绕过定滑轮I和动滑轮II后拴在销钉B上。物重为W，各杆及滑轮的自重不计。（1）试分别画出各杆、各滑轮、销钉B以及整个系统的受力图；（2）画出销钉B与滑轮I一起的受力图；（3）画出杆AB、滑轮I、II、钢绳和重物作为一个系统时的受力图。解：(1)分别画出各杆、各滑轮、销钉B以及整个系统的受力图：取杆BD为研究对象（B处为没有销钉的孔）。由于杆BD为二力杆，故在铰链中心D、B处分别受FDB、FBD两力的作用，其中FBD为销钉给杆BD的约

28、束反力，杆BD的受力如图1-16（b）所示。取杆AB为研究对象（B处为没有销钉的孔）。A处受有可动铰支座的约束反力FA的作用；C为铰链约束，其约束反力可用两个正交分力FCx、FCy表示；B处受有销钉给杆AB的约束反力，亦可用两个正交分力FBx、FBy表示，方向暂先假设如图1.16（c）。杆AB的受力如图1.16（c）所示。,图1.16 平面构架,图1.16 平面构架,1.5 物体的受力分析,图1.16 平面构架,1.5 物体的受力分析,图1.16 平面构架,1.5 物体的受力分析,本题较难，是由于销钉B与四个物体联接，销钉B与每个联接物体之间都有作用力与反作用力关系，故销钉B上受的力较多，因此

29、必须明确其上每一个力的施力物体。必须注意：当分析各物体在B处的受力时，应根据求解需要，将销钉单独画出或将它属于某一个物体。因为各研究对象在B处是否包括销钉的受力图是不同的，如图1.16（e）与图1.16（i）所示。以后凡遇到销钉与三个以上物体联接时，都应注意上述问题。通过上述例题，我们对受力图已经有了一些认识，下面我们再总结一下在画受力图时要注意的一些关键点：必须明确研究对象根据求解需要，可以取单个物体为研究对象，也可以取由几个物体组成的系统为研究对象。不同研究对象的受力图是不同的。受力图中只画研究对象的简图即可，而把不影响作物体受力图的具体形状忽略。正确确定研究对象受力的数目研究对象内各部分

30、间相互作用的力（即内力）和研究对象施予周围物体的力不画，只画所受的全部作用力。每画一力要有依据，决不能凭空产生。既不要多画，也不要漏画，即要做到不重不漏不错。通常可以先画已知的主动力，再画约束反力；凡是研究对象与外界接触的地方，都一定存在约束反力。正确画出约束反力所画约束力要与除去的约束性质相符合，而物体间的相互约束力要符合作用与反作用定律。同一约束的约束力在同一题目中画法应保持一致。例题1-2、1-3、1-4、1-5、1-6,1.6结论与讨论,画受力图时应注意一下几点：1.明确研究对象根据解题需要，可以去单个物体为研究对象，也可以取几个物体组成的系统为研究对象，不同的研究对象的受力图不同。2

31、.不要漏画力和多画力在研究对象上要画出所收到的全部主动力和约束反力。凡去掉一个约束就必须用相应的反力来代替，重力是主动力之一，不要漏画。3.正确画出约束反力一个物体往往同时受到几个约束的作用，这时应分别根据每个约束单独作用时，由该约束的特性来确定约束反力的方向，而不能凭主观判断或者根据主动力的方向来简单判断。同一约束反力，在各受力图中假设的指向必须一致。为了方便掌握约束与约束反力的关系，表列出了常见约束及其反力，望熟练掌握。关于二力杆只要杆件两端是铰链连接，两端之间没有其它外力作用，则这一构件必为二力杆。如图1-25充分利用二力平衡条件和三力平衡的概念，可以使受力分析过程与计算过程简化。,实训

32、与练习,实训与练习目的掌握力学的基本概念掌握约束的概念，了解约束基本类型掌握物体的受力分析的基本方法并能对物体进行受力分析画出受力图,实训与练习,实训内容对工程实践中具体的构件进行力学分析时，需要对力学模型理想化处理。其中主要是构件的结构形式与理想的约束形式间的差别。在实际问题中所遇到的约束有些并不一定与上面所介绍的形式完全一样，这时就需要对实际约束的构造及其性质进行分析，分清主次，略去一些次要因素，就可以将实际约束近似简化为属于书中约束形式之一。,实训与练习,要求：1指出滚动铰支座约束与工程实践中哪些构件的结构形式接近试举两例说明。2机械结构中常常采用向心推力轴承作为轴的支撑件，试画出其理想

33、的约束结构形式及对被约束构件提供的约束力。,实训与练习,思考内容1 以下说法对吗？为什么？处于平衡状态的物体就可视为刚体；变形微小的物体就可视为刚体；在研究物体机械运动问题时，物体的变形对所研究的问题没有影响或影响甚微，此时物体可视为刚体。2 二力平衡条件与作用和反作用定律都说二力等值、反向、共线，二者有何区别？3二力平衡条件、加减平衡力系原理和力的可传递性等仅适用于刚体，为什么？4 FR=F1+F2和FR=F1+F2两个式子有何区别？5 两杆联接如图1-17所示，能否根据力的可传性原理，将作用于杆AC的力F 沿其作用线移至BC上面而成为F？6什么叫二力杆？二力杆都是直杆吗？二力杆都是链杆吗？

34、凡两端用铰链连接的杆都是二力杆吗？7 约束反力怎样确定？接触面光滑的物体相接触时是否一定形成光滑接触面约束？是否一定存在约束反力？8怎样对物体进行受力分析？受力分析图怎样画？请总结其中规律。,实训与练习,图1.17 力的传递,实训与练习,练习内容1 试画出图a、b两情形下各物体的受力图，并进行比较。2三角架结构 ABC如图a所示。力F1作用在B铰圆柱销上。杆AB自重不计，杆BD杆自重为W。试画出图b、c、d所示的隔离体的受力图，并对B点受力情况加以讨论。3 如图所示，水平梁AB用斜杆CD支撑，A、C、D三处均为光滑铰链联接。均质梁重W1，其上放置一重为W2的电动机。不计杆CD的自重，试分别画出

35、杆CD和梁AB（包括电动机）的受力图。4试画出图示各物体的受力图。5如图所示，梯子的两部分AB和AC在A点铰接，又在D、E两点用水平绳联接。梯子放在光滑水平面上，自重不计，在AB的中点H处作用一竖向载荷F。试分别画出绳子DE和梯子AB、AC部分以及整个系统的受力图。6如图所示，重为G的杆AB在光滑的槽内，B端与绕过定滑轮O悬挂重物E的绳索连接。试作各物体的受力图。7画出下列图示结构各杆受力分析图。,实训与练习,图1.18 三角架结构,实训与练习,图1.19 三角架,实训与练习,图1.20 承重三角架,实训与练习,图1.21 不同结构,实训与练习,图1.22 梯子,实训与练习,图1.23 定滑轮系统,实训与练习,图1.24 各种机构,Q&A?Thanks!,