过程设备机械基础构件的受力分析优秀PPT.ppt

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1、过程设备机械基础构件的受力分析第一页，本课件共有59页2 构件的受力分析 2.0.1 研究背景研究背景 任何构件任何构件 任何时候任何时候 外力作用外力作用 自身变形自身变形2.0.2 研究对象研究对象 构件构件,刚体刚体:任意两点间的距离保持不变任意两点间的距离保持不变2.0.3 研究内容和目的研究内容和目的 1)物体平衡概念和静力平衡的基本规律；物体平衡概念和静力平衡的基本规律；2)运用静力平衡的规律，求解未知力。运用静力平衡的规律，求解未知力。第二页，本课件共有59页2.1 静力学的基本概念2.1.1 力的基本概念力的基本概念定义:力是物体之间相互的机械作用.单位和换算：1 kgf=9.

2、8N1pound=0.4536 kgf三要素:大小,方向,作用点.第三页，本课件共有59页2.1 静力学基本概念其他概念：其他概念：等效力系合力平衡力系平衡状态第四页，本课件共有59页2.1.2 静力学公理静力学公理b.二力平衡公理a.二力平衡实例二力平衡实例1.二力平衡公理第五页，本课件共有59页c.二力杆件2.1.2 静力学公理静力学公理d.作用力与反作用力定律 和二力平衡公理的区别第六页，本课件共有59页2.加减力系公理FF推论:力的可传性第七页，本课件共有59页3.平行四边形法则平行四边形法则示意图第八页，本课件共有59页4.三力平衡汇交定律三力平衡汇交第九页，本课件共有59页2.2

3、约束、约束反力和受力图约束反力：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；2.2.1约束和约束反力约束和约束反力第十页，本课件共有59页2.2.2 约束的基本类型约束的基本类型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。WT1.柔性约束柔性约束第十一页，本课件共有59页2.光滑面约束光滑面约束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)WN第十二页，本课件共有59页3.固定铰链约束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

4、变化。第十三页，本课件共有59页4.活动铰链活动铰链(辊轴支座辊轴支座)约束约束约束反力的指向必定垂直于支承面，并通过铰链中心。第十四页，本课件共有59页5.固定端约束固定端约束限制物体三个方向运动，产生三个约束反力。NAX第十五页，本课件共有59页例1.画人口盖的受力图NxNyFWF2.2.3 受力图受力图第十六页，本课件共有59页2.3 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)第十七页，本课件共有59页2.3 平面汇交力系的合成及平衡条

5、件第十八页，本课件共有59页合力投影定理第十九页，本课件共有59页多个力时多个力时合力投影定理第二十页，本课件共有59页2.3.2 平面汇交力系的平衡条件静力平衡条件静力平衡条件两个独立的方程,求解两个未知数!第二十一页，本课件共有59页例2 求AB、BC杆的受力BNBCTWNAB第二十二页，本课件共有59页第二十三页，本课件共有59页2.4 平面力偶的合成和平衡条件F第二十四页，本课件共有59页2.4.1力矩与合力矩定理力矩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.第二十五页，本课件共有59页力偶：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

6、 作用：使物体发生转动；力偶矩：力的数值与力臂的乘积 MF.d 规定：反时针转向的力偶矩为正2.4.2力偶与力偶矩第二十六页，本课件共有59页实质：力偶中两个力对平面上任意点的代数和；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。第二十七页，本课件共有59页2.4.3 力偶系的合成和平衡条件力偶系的合成方法第二十八页，本课件共有59页M1=F1d1,M2=F2d2将M2化为等效力臂为d1的等效力K2，则K2M2/d1合力：RF1K2合力偶：M=Rd1=M1+M2第二十九页，本课件共有59页2.4.3 力偶系的合成和平衡条件1.力偶系的合成2.力偶系的平衡条件第三十页，本课件共

7、有59页2.5 平面一般力系的合成和平衡条件2.5.1力系的平移原理2.5.0 基本力系:平面汇交力系和平面力偶系第三十一页，本课件共有59页2.5.2 平面一般力系向已知点的简化根据力线平移定理,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.简化后的力系可以表示为第三十二页，本课件共有59页2.5.3 平面一般力系的平衡条件处理方法：将平面一般力系转化为一组汇交力系和一组力偶系平衡条件：第三十三页，本课件共有59页例3 求D点的反力和BD杆的受力第三十四页，本课件共有59页以E为支点：第三十五页，本课件共有59页B

8、D为二力杆第三十六页，本课件共有59页今日作业复习复习:例题例题1 思考思考:5,6,11,13,习题习题:2-2，7，13，14预习预习:第三章第三章第三十七页，本课件共有59页习题2-11(a)NAyNAxNBNB=7.05KN，NAX14.1KN，NAY=7.05KN第三十八页，本课件共有59页三力平衡定律第三十九页，本课件共有59页习题2-11(b)NAyNAxNBNB=10KN，NAX21.15KN，NAY=7.01KN第四十页，本课件共有59页习题1-22(a)NAyNAXNB第四十一页，本课件共有59页习题 1-22(b)NAyNAXNB第四十二页，本课件共有59页等效力系 若两

9、个力系对同一刚体分若两个力系对同一刚体分别作用时别作用时,产生的效果完全相同产生的效果完全相同,则称此二力系为等效力系则称此二力系为等效力系.第四十三页，本课件共有59页合力 若一个力与某一力系对同若一个力与某一力系对同一刚体分别作用时一刚体分别作用时,产生的效果产生的效果完全相同完全相同,则称此力系为该力系则称此力系为该力系的合力的合力.第四十四页，本课件共有59页平衡力系 若某一力系能够使得刚若某一力系能够使得刚体保持平衡状态体保持平衡状态,则称此力则称此力系为平衡力系系为平衡力系.第四十五页，本课件共有59页平衡状态 若物体相对于某一惯性参若物体相对于某一惯性参考系保持静止或作匀速直线运

10、考系保持静止或作匀速直线运动动,称此该物体处于平衡状态称此该物体处于平衡状态.第四十六页，本课件共有59页二力平衡公理 作用于刚体上的两个力使得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件刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等是这两个力的大小相等,方向相方向相反反,且作用在同一直线上且作用在同一直线上.第四十七页，本课件共有59页第四十八页，本课件共有59页第四十九页，本课件共有59页back第五十页，本课件共有59页加减平衡力系公理 在一刚体上任意加上或减在一刚体上任意加上或减去一个平衡力系去一个平衡力系,不会改变原力不会改变原力系对刚体的作用效果系对刚体的作用效果,这个公

11、理这个公理称为加减平衡力系公理称为加减平衡力系公理.第五十一页，本课件共有59页力的可传性原理 作用于刚体上的力可以沿作用于刚体上的力可以沿其作用线上移动其作用线上移动,而不会改变原而不会改变原力系对刚体的作用效果力系对刚体的作用效果,这个原这个原理称为力的可传性原理理称为力的可传性原理.第五十二页，本课件共有59页平行四边形法则 作用于某一点的两个力作用于某一点的两个力,其合力的其合力的作用线必然通过该点作用线必然通过该点,合力的大小与方合力的大小与方向可以由这两个力矢为邻边的平行四向可以由这两个力矢为邻边的平行四边形的对角线来表示边形的对角线来表示.这个法则称为力这个法则称为力的平行四边形

12、法则的平行四边形法则.第五十三页，本课件共有59页三力平衡汇交定律 当刚体在三个力的作用下处于平当刚体在三个力的作用下处于平衡状态时衡状态时,若其中两个力的作用线相若其中两个力的作用线相交于一点交于一点,则第三个力的作用线必然则第三个力的作用线必然通过该点通过该点,且三力共面且三力共面.这个定律称为这个定律称为三力平衡汇交定律三力平衡汇交定律.第五十四页，本课件共有59页力线的平移定理 作用在刚体上作用在刚体上A点的力可以平移点的力可以平移到的到的B点点,但必须附加一个力偶但必须附加一个力偶,这个这个附加力偶的矩等于原来的力对新作用附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩点的矩.这个定理称为力线平移定理这个定理称为力线平移定理.第五十五页，本课件共有59页第五十六页，本课件共有59页第五十七页，本课件共有59页第五十八页，本课件共有59页第五十九页，本课件共有59页