过程设备机械基础2-构件的受力分析.pptx

2.0.1研究背景任何构件任何时候外力作用自身变形2.0.2研究对象构件,刚体:任意两点间的距离保持不变2.0.3研究内容和目的物体平衡概念和静力平衡的基本规律；运用静力平衡的规律，求解未知力。2构件的受力分析

1pound=0.4536kgf2.1.1力的基本概念定义:力是物体之间相互的机械作用.单位和换算：1kgf=9.8N三要素:大小,方向,作用点.2.1静力学的基本概念

01其他概念：02等效力系03合力04平衡力系05平衡状态2.1静力学基本概念

静力学公理01二力平衡实例01二力平衡公理b.二力平衡公理a.二力平衡实例01

c.二力杆件0102d.作用力与反作用力定律和二力平衡公理的区别2.1.2静力学公理

FF推论:力的可传性2.加减力系公理

3.平行四边形法则平行四边形法则示意图

4.三力平衡汇交定律三力平衡汇交

约束反力：限制物体运动的力；主动力：引起物体运动和运动趋势的力；被动力：由主动力的作用而引起的力约束：对于某一物体的活动起限制作用的其它物体；2.2约束、约束反力和受力图约束和约束反力束的基本类型WT柔性约束约束反力的作用线沿着被拉直的柔性物体中心线且背离物体运动趋势方向。

STEP3STEP2STEP1约束反力通过接触点，并沿公法线，指向与物体运动趋势方向相反（即恒指向被约束的物体)WN2.光滑面约束

3.固定铰链约束约束反力的指向随杆件受力情况的不同而相应地变化。

4.活动铰链(辊轴支座)约束约束反力的指向必定垂直于支承面，并通过铰链中心。

2NAX1限制物体三个方向运动，产生三个约束反力。5.固定端约束

010203040506例1.画人口盖的受力图NxNyFWF2.2.3受力图

平面汇交力系的合成及平衡条件2.3.0平面汇交力系如果作用于刚体上的力系位于同一平面内,且汇交于一点,则成之为平面汇交力系.2.3.1平面汇交力系的合成几何法(平面四边形法)解析法(投影法)

2.3平面汇交力系的合成及平衡条件?

合力投影定理

多个力时合力投影定理

2.3.2平面汇交力系的平衡条件两个独立的方程,求解两个未知数!静力平衡条件

BNBCTWNAB例2求AB、BC杆的受力

2.4平面力偶的合成和平衡条件F

力矩01合力矩定理平面汇交力系的合力对于平面内任意点的力矩等于各分力对于该点的力矩的代数和.02力矩与合力矩定理

力偶：作用在物体上一对大小相等、

方向相反不共作用线的平行力作用：使物体发生转动；力偶矩：力的数值与力臂的乘积

M＝±F.d规定：反时针转向的力偶矩为正力偶与力偶矩

等效力偶：同一平面内,两个力偶只要M相等方向相同，即为等效力偶。实质：力偶中两个力对平面上任意点的代数和；

2.4.3力偶系的合成和平衡条件力偶系的合成方法

1M1=F1d1,M2=F2d22将M2化为等效力臂为d1的等效力K2，则K2＝M2/d14合力偶：M=Rd1=M1+M23合力：R＝F1＋K2

力偶系的合成01力偶系的平衡条件022.4.3力偶系的合成和平衡条件

平面一般力系的合成和平衡条件0101022.5.0基本力系:

平面汇交力系和平面力偶系02力系的平移原理

2.5.2平面一般力系向已知点的简化简化后的力系可以表示为02根据力线平移定理,平面一般力系的各力可以平移到作用面的任意一点,从而将原力系简化为一个平面汇交力系和一个平面力偶系,该点记为C,称为简化中心.01

1处理方法：将平面一般力系转化为一组汇交力系和一组力偶系2平衡条件：2.5.3平面一般力系的平衡条件

例3求D点的反力和BD杆的受力

以E为支点：

BD为二力杆

今日作业复习:例题1思考:5,6,11,13,习题:2-2，7，13，14预习:第三章

03NB02NAx01NAy04NB=7.05KN，NAX＝14.1KN，NAY=7.05KN习题2-11(a)

三力平衡定律

习题2-11(b)NAyNAxNBNB=10KN，NAX＝21.15KN，NAY=7.01KN0102030405

NAyNAXNB习题1-22(a)

NAyNAXNB习题1-22(b)

等效力系若两个力系对同一刚体分别作用时,产生的效果完全相同,则称此二力系为等效力系.

合力若一个力与某一力系对同一刚体分别作用时,产生的效果完全相同,则称此力系为该力系的合力.

平衡力系若某一力系能够使得刚体保持平衡状态,则称此力系为平衡力系.

平衡状态若物体相对于某一惯性参考系保持静止或作匀速直线运动,称此该物体处于平衡状态.

二力平衡公理作用于刚体上的两个力使得刚体保持平衡的必要和充分条