化工设备基础刚体的受力分析PPT讲稿.ppt
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1、化工设备基础刚体的受力分析第1页,共35页,编辑于2022年,星期五1 1、基本概念、基本概念自由体自由体位移不受限制的物体位移不受限制的物体 如如:飞行中的飞机飞行中的飞机非自由体非自由体位移受到限制的物体位移受到限制的物体 如:钢索吊住的重物如:钢索吊住的重物约束约束约束力约束力约束反力约束反力对非自由体的位移起限制作用的物体对非自由体的位移起限制作用的物体约束对非自由体的作用力约束对非自由体的作用力大小:待定大小:待定方向:与该约束所能阻碍的位移方向相反方向:与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点:接触处作用点:接触处第2页,共35页,编辑于2022年,星期五2 2、常见的几种约束形式、常
2、见的几种约束形式n当柔软体被拉直时才能起到约束作用当柔软体被拉直时才能起到约束作用(1)由柔软的绳索、链条或皮带构成的由柔软的绳索、链条或皮带构成的柔性体约束柔性体约束PPTS1S1S2S2 特特点点n约束反力作用在接触点约束反力作用在接触点n方向沿柔软体伸直时的方向沿柔软体伸直时的轴线轴线,背离被约束物体,背离被约束物体 (离点而去离点而去的力)的力)第3页,共35页,编辑于2022年,星期五(2)光滑面约束光滑面约束 (摩擦不计摩擦不计)特特点点n约束反力作用在接触点约束反力作用在接触点n方向沿方向沿公法线公法线,指向被约束物体,指向被约束物体 (向点而来向点而来的力)的力)PNNPNAN
3、B第4页,共35页,编辑于2022年,星期五(3)圆柱铰链约束圆柱铰链约束 主要结构:主要结构:销销销销 钉钉钉钉第5页,共35页,编辑于2022年,星期五AAAAXAYA第6页,共35页,编辑于2022年,星期五铰支座铰支座第7页,共35页,编辑于2022年,星期五化工设备中的固定铰支座和可动铰支座化工设备中的固定铰支座和可动铰支座第8页,共35页,编辑于2022年,星期五(1)固定铰支座)固定铰支座第9页,共35页,编辑于2022年,星期五固定铰支座的几种表示固定铰支座的几种表示:第10页,共35页,编辑于2022年,星期五(2)可动铰支座)可动铰支座第11页,共35页,编辑于2022年,
4、星期五例:分别画出圆及杆AB的受力图。ACB600P解:PN1N2ABYAXASBCN2 画约束反力时,一定要按照约束的固有性画约束反力时,一定要按照约束的固有性质画图,切不可主观臆断!质画图,切不可主观臆断!第12页,共35页,编辑于2022年,星期五Fn F3 F2 F1 O FR O F1 F2 F3 Fn 几何作图法几何作图法第13页,共35页,编辑于2022年,星期五 只有在正交坐标系下,分力的大小才等于投影F解析法解析法X=FcosY=Fsin力在轴上的投影力在轴上的投影yF xbaa1b1o第14页,共35页,编辑于2022年,星期五O Fn F3 F2 F1 合力投影定理合力投
5、影定理xFR O F1 F2 F3 Fn y第15页,共35页,编辑于2022年,星期五1).取研究对象-力系的汇交点AA.QTC 3).建立坐标系yx4).列出对应的平衡方程TB 例:图示重物重为Q=30kN,由绳索AB、AC悬挂,求AB、AC的约束反力。600CBAQ3005).解方程解:2)作受力图第16页,共35页,编辑于2022年,星期五如图所示:F=200N,=60,l=40cm力力F使物体绕使物体绕O点转动效应的物理量称为力点转动效应的物理量称为力F 对对O点的力矩。点的力矩。O点称为点称为矩心矩心。O点到力的作用线的垂直距离称为点到力的作用线的垂直距离称为力臂力臂。矩心矩心矩心
6、矩心力臂力臂力臂力臂F一、力矩一、力矩(力对点之矩力对点之矩)+_F对对O点之矩:力矩点之矩:力矩Mo(F)=Fd第17页,共35页,编辑于2022年,星期五二、力偶与力偶矩二、力偶与力偶矩1、概念、概念等值、反向、作用线平行的两个力等值、反向、作用线平行的两个力叫做叫做力偶力偶,记为(,记为(F,F)。)。力偶中力偶中两个力所在的平面两个力所在的平面叫叫力偶作用面力偶作用面。两个力作用线间的垂直距离两个力作用线间的垂直距离叫叫力臂。力臂。力偶矩力偶矩:力偶对物体转动效应的度量。力偶对物体转动效应的度量。+_第18页,共35页,编辑于2022年,星期五2 2、力偶的性质、力偶的性质n基本物理量
7、基本物理量n力偶无合力力偶无合力,在任何坐标轴的投影和恒为零。力偶不,在任何坐标轴的投影和恒为零。力偶不能与一个力等效,也不能用一个力来平衡,能与一个力等效,也不能用一个力来平衡,力偶只能力偶只能用力偶平衡用力偶平衡。yxoFhF力偶无合力力偶无合力第19页,共35页,编辑于2022年,星期五n等效变换性等效变换性n作用在作用在同一平面同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则两力偶彼此等效。大小相等,转向相同,则两力偶彼此等效。第20页,共35页,编辑于2022年,星期五推论推论n力偶可以在作用面内任意转移,而不影响它对物体的作力偶可以在作用面
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