[工學(xué)]第一章靜力學(xué)公理和物體的受力分析(編輯修改稿)
2025-04-17 22:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 FNBFNA 13 約束與約束力 光滑面 (1) 光滑接觸面約束 這個(gè)問題中是不是光滑接觸面約束？ 13 約束與約束力 (2) 柔索約束 13 約束與約束力 ? 繩索 對(duì)物體 的約束反力，作用在接觸點(diǎn)，方向沿著繩索背離物體。 ? 當(dāng)鏈條或膠帶繞在輪子上， 對(duì)輪子 的約束反力沿輪緣的切線方向背離輪子。 A P A F’ F P T2 T1 T2’ T1’ 13 約束與約束力 (2) 柔索約束 (3) 光滑鉸鏈約束 : 向心軸承（徑向軸承） ? 軸可以在孔內(nèi)任意轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以沿孔的軸線移動(dòng)；但軸承阻礙著軸沿徑向向外移動(dòng)。 13 約束與約束力 ? 方向不能確定的約束反力通常用兩個(gè)未知的正交分力 X 和 Y 表示。 F A YA XA 軸 A YA XA ? 約束反力的方向往往預(yù)先不能確定，但是，無論它朝向何方，其作用線必垂直于軸線并通過軸心。 (3) 光滑鉸鏈約束 : 向心軸承 13 約束與約束力 ? 圓柱鉸鏈由銷釘將兩個(gè)鉆有同樣大小孔的構(gòu)件連接而成。 ? 若鉸鏈連接中有一個(gè)固定在地面或機(jī)架上，則稱為固定鉸鏈支座。 銷釘 構(gòu)件 固定部分 13 約束與約束力 (3) 光滑鉸鏈約束 : 圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座 13 約束與約束力 (3) 光滑鉸鏈約束 : 圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座 C A B ? 圖示構(gòu)件就是通過 圓柱鉸鏈 C 和 固定鉸鏈支座 A和 B 連接而成。圓柱鉸鏈簡稱 鉸鏈 。 固定鉸鏈支座簡稱 固定鉸支 。 (3) 光滑鉸鏈約束 鉸鏈和固定鉸支構(gòu)造 C C A B B A 銷釘 C 銷釘 B 銷釘 A 固定在地面上的支架 (3) 光滑鉸鏈約束 鉸鏈和固定鉸支的力學(xué)模型 C A B C A B (3) 光滑鉸鏈約束 鉸鏈處和固定 鉸 支處的約束力 C A B C A C B 一般不需考慮銷釘 與哪邊結(jié)構(gòu)固連 銷釘與右邊 結(jié)構(gòu)固連 ? 通常分析鉸鏈時(shí)把銷釘固連在某一構(gòu)件上，而分析固定鉸支時(shí)，把銷釘固連在支座上 。 YA XA YB XB 銷釘與左邊結(jié)構(gòu)固連A BCYA XA YC XC YB XB YC’ XC’ 銷釘所受的約束力 ? 需要分析銷釘?shù)氖芰r(shí)，才把銷釘從結(jié)構(gòu)中分離出來單獨(dú)研究。如前述結(jié)構(gòu)的銷釘 C C B C A YA XA YC1 XC1 YB XB YC2’ XC2’ XC1’ YC1’ XC2 YC2 C (3) 光滑鉸鏈約束 13 約束與約束力 (3) 光滑鉸鏈約束 : 圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座 ? 向心軸承、鉸鏈和固定鉸鏈支座都可稱作 光滑鉸鏈 。 ? 光滑鉸鏈的特點(diǎn) 是只限制兩物體徑向的相對(duì)位移，而不限制兩物體繞鉸鏈中心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)及沿軸向的位移。 13 約束與約束反力 （ 4） 其它約束 :滾動(dòng)支座（輥軸支座） 實(shí)物簡圖 約束力 13 約束與約束反力 （ 4）其它約束 :滾動(dòng)支座（輥軸支座） 實(shí)物簡圖 約束力 實(shí)物簡圖 約束力 Fx Fz Fy 13 約束與約束反力 （ 4） 其它約束 :球鉸鏈 實(shí)物簡圖 √ 約束力 Fx Fz Fy 13 約束與約束反力 （ 4） 其它約束 :止推軸承 小結(jié) ? 11 靜力學(xué)公理 ? 公理 1 力的平行四變形法則 ? 公理 2 二力平衡條件 ? 公理 3 加減平衡力系原理 ? 推理 1 力的可傳遞性 ? 推理 2 三力平衡匯交定理 ? 公理 4 作用與反作用定理 ? 公理 5 剛化原理 ? 12 約束與約束力 ? 1 具有光滑接觸表明的約束 ? 2 由柔性的繩索、鏈條或膠帶等構(gòu)成的約束 ? 3 光滑鉸鏈約束 ? （ 1）向心軸承 ? （ 2）圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座 ? 4 其他約束 ? （ 1）滾動(dòng)支座 ? （ 2）球鉸鏈 ? （ 3）止推軸承 小結(jié)（續(xù) ) 第一章 靜力學(xué)公理及物體的受力分析 13 物體的受力分析 13 物體的受力分析 正確畫出受力圖的步驟 1. 選擇研究對(duì)象（整體或部分） 2. 將選擇的研究對(duì)象從系統(tǒng)中分離出來，形成沒有約束的自由體研究對(duì)象，也叫脫離體。 3. 畫上主動(dòng)力 4. 根據(jù)約束的性質(zhì)畫上相應(yīng)的約束反力。 例 11 試畫出圖示重為 P的石碾的受力圖。 解： 13 物體的受力分析 Step 1 選擇石碾作為研究對(duì)象 Step 2 將石碾從系統(tǒng)中脫離出來 Step 3 畫主動(dòng)力 S
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