哈尔滨工业大学：《机械学基础》课程教学资源（PPT课件）第4章 构件的受力分析与计算

机械学基础多媒体系列CAI课件 机械学基础课程电子教案 蒋秀珍编写 马惠萍制作

1 机械学基础课程电子教案 蒋秀珍 编写 马惠萍 制作 机械学基础多媒体系列CAI课件

第4章构件的受力分析与计算 41静力学的基本概念和物体的受力分析 精力学的基本概念 力的外效应物体运动状态发生变化 刚体:在受力情况下保持形状和大小不变的物体。它是一理想化了 的力学模型。 力的内效应物体产生变形 平面汇交力系 平面力系平面平行力系 力系 平面一般力系 B 空间力系 B 20N 图4-1手推车

2 第4章 构件的受力分析与计算 4.1 静力学的基本概念和物体的受力分析 力的外效应 物体运动状态发生变化 力的内效应 物体产生变形 力系 平面力系 空间力系 平面汇交力系 平面平行力系 平面一般力系 刚体：在受力情况下保持形状和大小不变的物体。它是一 理想化了 的力学模型。 一. 精力学的基本概念

二.静力学公理 公理1(二力平衡公理) 作用于刚体上的二力平衡的必要和充分条件是,此二力大小相 等,方向相反,且沿同一直线。 图42二力平衡

3 二. 静力学公理 公理1（二力平衡公理） 作用于刚体上的二力平衡的必要和充分条件是，此二力大小相 等，方向相反，且沿同一直线

公理2(加减平衡力系公理) 一作用于刚体的已知力系上,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果。 推论(力的可传性) 作用于刚体上某点的力,可以沿其作用线移至刚体上任意一点 而不改变它对刚体的作用效果。 F B CB F (a) (b) (c) 图4-3力的移动

4 公理2（加减平衡力系公理） 作用于刚体的已知力系上，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果。 推论（力的可传性） 作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移至刚体上任意一点， 而不改变它对刚体的作用效果

公理3(力的平行四边形公理) 一作用于物体上同一点的两个力,可以合成一个合力。合力的作 用点仍在该点,合力的大小和方向以这两个力为边所做的平行 四边形的对角线来表示 C A D A (b) 图4-4力的合成

5 公理3（力的平行四边形公理） 作用于物体上同一点的两个力，可以合成一个合力。合力的作 用点仍在该点，合力的大小和方向以这两个力为边所做的平行 四边形的对角线来表示

公理4(作用与反作用公理) 两物体间相互作用的力总是大小相等,方向相反,沿同一条作 用线,并分别作用在这两个物体上。 公理5(刚化原理) 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, 则平衡状态保持不变 柔性绳 拉 刚性绳 拉 入∠产

6 公理4（作用与反作用公理） 两物体间相互作用的力总是大小相等，方向相反，沿同一条作 用线，并分别作用在这两个物体上。 公理5（刚化原理） 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， 则平衡状态保持不变

约束及约束反力 约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束 1.理想光滑面约束 2.柔性约束 A B G 图4-6齿面的约束反力

7 三. 约束及约束反力 约束: 对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束; 1. 理想光滑面约束 2. 柔性约束

3.光滑铰链约束一固定铰链支座 被连接构件 铰链简图 销钉 底座 Ry 费费 (a) ) Rr 3.光滑铰链约束一圆柱铰链 圆柱铰链 3 D=固定铰 4 链支座

8 3. 光滑铰链约束－固定铰链支座 圆柱铰链 固定铰 链支座 3. 光滑铰链约束－圆柱铰链 铰链简图

3.光滑铰链约束一活动铰链支座 N IN 铰链简图 (a) (c) 物体的受力分析和受力图 1.取分离体(研究对象) 2.画出物体所受的已知力 3.画约束反力 4.先找出二力杆

9 3. 光滑铰链约束－活动铰链支座 铰链简图 四. 物体的受力分析和受力图 1. 取分离体 （研究对象） 3. 画约束反力 2. 画出物体所受的已知力 4. 先找出二力杆

四.物体的受力分析和受力图 (例4-1):重量为G的均质圆球O,由杆AB,绳索BC与墙壁支持如 图所示。如果各处摩擦与杄重不计,试分别画出球O和杆AB的受力 图 NE C B E D E G ND 60° B A A A RA

10 四. 物体的受力分析和受力图 (例4-1）：重量为G的均质圆球O，由杆AB，绳索BC与墙壁支持如 图所示。如果各处摩擦与杆重不计，试分别画出球O和杆AB的受力 图