化工设备机械基础1(2学时).ppt

提问：左右两部分梯子在A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？整体受力图如图（e）所示平面汇交力系：各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系。研究方法：几何法，解析法。例：起重机的挂钩。力系分为：平面力系、空间力系①平面汇交力系②平面力偶系③平面平行力系④平面一般力系平面力系平面特殊力系平面任意力系§1-3平面汇交力系的简化与平衡一、平面汇交力系的简化1.力在坐标轴上的投影力投影X=Fx=Fcosa：Y=Fy=Fsina=Fcosb投影力2.合力在坐标轴上的投影由图可看出，各分力在x轴和在y轴投影的和分别为：合力投影定理：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。即：合力的大小：方向：作用点：01∴02为该力系的汇交点031从前述可知：平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系的合力为零。 2为平衡的充要条件，也叫平衡方程二、平面汇交力系的平衡条件[例1]铆接薄板在孔心A、B和C处受三力作用，如图所示F1=100N，沿铅直方向；F3=50N，沿水平方向，并通过点A；F2=50N，力的作用线也通过A，尺寸如图。求此力系的合力。BF3CA60㎜80㎜F2F1解：如图建立坐标系，则xy所以③列平衡方程代入下式解得：ACPB①选铰链C为研究对象②取分离体画受力图④解平衡方程[例2]已知：P=10kN,BC=AC=2m，AC与BC相互垂直。求：在P的作用下AC、BC所受力的大小。PFBCFACxy由上一式得：由下一式解得：ACPB另一种列方程的方法PFBCFACxy（坐标轴的方向变化可以使计算变得简单）由上一式解得：一般地，对于只受三个力作用的物体，且角度特殊时用几何法（解力三角形）比较简便。投影轴常选择与未知力垂直，最好使每个方程中只有一个未知数。解题技巧及说明：一般对于受多个力作用的物体，无论角度不特殊

或特殊，都用解析法。解析法解题时，力的方向可以任意设，如果求出负值，说明力方向与假设相反。对于二力构件，一般先设为拉力，如果求出负值，说明物体受压力。对力的方向判定不准的，一般用解析法。01024.力的可分性力的可分性就是作用在物体上的一个合力可分解为两个力，即一个力对物体的作用可以产生两个效果，这就是力的分解。力的分解遵循的准则是平行四边形法则，即分力的大小和方向由以原力矢为对角线所构成的平行四边形的邻边来表示。一个力对物体所产生的外效应，可以被一个或几个作用于该同一物体上的外力所产生的外效应所抵消，这就是力的可消性。01在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。025.力的可消性（1）二力平衡定理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等|F1|=|F2|方向相反F1=–F2作用线共线，作用于同一个物体上。说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)二力杆只有两个力作用下处于平衡的物体1二力构件2不是二力构件3刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系。）（2）三力平衡汇交定理[证]∵为平衡力系，∴也为平衡力系。又∵二力平衡必等值、反向、共线，∴三力必汇交，且共面。约束反力：约束对被约束物体的作用力叫约束反力。一、约束与约束反力自由体：位移不受限制的物体叫自由体，如汽球。非自由体：位移受限制的物体叫非自由体，如在槽内绿球。约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）§1-2刚体的受力分析约束反力特点：①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。GN1