过程设备机械设计基础构件受力分析.pptx

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1、4:18 下午12.1 静力学基本概念其他概念/Others：等效力系合力平衡力系平衡状态第1页/共53页4:18 下午22.1.2 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2页/共53页4:18 下午3c.二力杆件2.1.2 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3页/共53页4:18 下午42.加减力系公理FF推论:力的可传性第4页/共53页4:18 下午53.平行四边形法则平行四边形法则示意图第5页/共53页4:18 下午64.三力平衡汇交定律三力平衡汇交第6页/共53页4:18 下午72.2 约束、约束反力和受力图约束反力：限制物体运

2、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约束和约束反力第7页/共53页4:18 下午82.2.2 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方向。WT1.柔性约束第8页/共53页4:18 下午92.光滑面约束约束反力通过接触点，并沿公法线，指向与物体被阻止运动的方向相反（即恒指向被约束的物体)WN第9页/共53页4:18 下午103.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。第10页/共53页4:18 下午114.活动铰链(辊轴支座)约束约束反力

3、的指向必定垂直于支承面，并通过铰链中心。第11页/共53页4:18 下午125.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12页/共53页4:18 下午13例1.画人口盖的受力图NxNyFWF2.2.3 受力图第13页/共53页4:18 下午142.3 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14页/共53页4:18 下午152.3 平面汇交力系的合成及平衡条件第15页/共53页4:18 下午16合力投影定理第16页/共5

4、3页4:18 下午17多个力时合力投影定理第17页/共53页4:18 下午182.3.2 平面汇交力系的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18页/共53页4:18 下午19例2 2 求ABAB、BCBC杆的受力BNBCTWNAB第19页/共53页4:18 下午20第20页/共53页4:18 下午212.4 平面力偶的合成和平衡条件F第21页/共53页4:18 下午222.4.1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22页/共53页4:18 下午23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

5、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23页/共53页4:18 下午24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24页/共53页4:18 下午252.4.3 力偶系的合成和平衡条件力偶系的合成方法第25页/共53页4:18 下午26M1=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26页/共53页4:18 下午272.4.3 力偶系的合成和平衡条件1.力偶系的合成2.力偶

6、系的平衡条件第27页/共53页4:18 下午282.5 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28页/共53页4:18 下午292.5.2 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29页/共53页4:18 下午302.5.3 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30页/共53页4:18 下午31例3 求D点的反力和BD杆的受力第31

7、页/共53页4:18 下午32以E为支点：第32页/共53页4:18 下午33BD为二力杆第33页/共53页4:18 下午34今今日日作作业业复习:例题1 思考:5,6,11,13,习题:2-11,2-12预习:第三章第34页/共53页4:18 下午35习题2-11(a)NAyNAxNBNB=7.05KN，NAX14.1KN，NAY=7.05KN第35页/共53页4:18 下午36三力平衡定律第36页/共53页4:18 下午37习题2-11(b)NAyNAxNBNB=10KN，NAX21.15KN，NAY=7.01KN第37页/共53页4:18 下午38习题1-22(a)NAyNAXNB第38

8、页/共53页4:18 下午39习题 1-22(b)NAyNAXNB第39页/共53页4:18 下午40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.第40页/共53页4:18 下午41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.第41页/共53页4:18 下午42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.第42页/共53页4:18 下午43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.第43页/共53页4:18 下午44二力平衡公理 作用于刚

9、体上的两个力使得刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一直线上.第44页/共53页4:18 下午45第45页/共53页4:18 下午46第46页/共53页4:18 下午47back第47页/共53页4:18 下午48加减平衡力系公理 在一刚体上任意加上或减去一个平衡力系,不会改变原力系对刚体的作用效果,这个公理称为加减平衡力系公理.第48页/共53页4:18 下午49力的可传性原理 作用于刚体上的力可以沿其作用线上移动,而不会改变原力系对刚体的作用效果,这个原理称为力的可传性原理.第49页/共53页4:18 下午50平行四边形法则 作用于某一点的两个力作用于某一

10、点的两个力,其合力的作用线必然通过该点其合力的作用线必然通过该点,合力的大小合力的大小与方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与方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.这个法这个法则称为力的平行四边形法则则称为力的平行四边形法则.第50页/共53页4:18 下午51三力平衡汇交定律 当刚体在三个力的作用下处于平衡状态时当刚体在三个力的作用下处于平衡状态时,若其中两个力的作用线若其中两个力的作用线相交于一点相交于一点,则第三个力的作用线必然通过该点则第三个力的作用线必然通过该点,且三力共面且三力共面.这个定律这个定律称为三力平衡汇交定律称为三力平衡汇交定律.第51页/共53页4:18 下午52力线的平移定理 作用在刚体上作用在刚体上A A点的力可以平移到的点的力可以平移到的B B点点,但必须附加一个力偶但必须附加一个力偶,这这个附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩个附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩.这个定理称为力线平这个定理称为力线平移定理移定理.第52页/共53页4:18 下午53感谢您的观看！第53页/共53页