工程力学教案 下载本文

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第3讲§ 1 - 4 物体的受力分析 受力图 【目的与要求】

1 、 通过本节课的学习:使学生能从简单的物体系统中正确地选取研究对象,熟练准确地画出受力图

2 、培养学生能初步将工程实际问题抽象为力学模型的能力。 3 、初步认识几种载荷。 【重点、难点】

1 、 画受力图是静力学问题的定性分析,是解决静力学问题很重要的环节。 2 、单个物体和简单的物体系统(三个以下物体组成的系统)的受力分析和受力图。 内容:

在受力图上应画出所有力;主动力和约束力(被动力) 一、画受力图步骤:

1、取所要研究物体为研究对象(隔离体)画出其简图 2、画出所有主动力

3、按约束性质画出所有约束(被动)力 二、应用实例

1. 碾子重为P,拉力为 F ,A 、B 处光滑接触,画出碾子的受力图.

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解1)确定研究对象画简图 2)画出主动力 3)画出约束力

2.水平均质梁 AB 重为 P1 ,电动机重为 P2 ,不计杆CD 的自重,画出杆CD和梁 AB 的受力图.图(a)

解:

1)取 CD杆,其为二力构件,简称二力杆,其受力图如图(b) 2)取AB 梁,其受力图如图 (c)

讨论

CD杆的受力图能否画为图(d)所示?若这样画,梁 AB的受力图又如何改动? 3、不计三铰拱桥的自重与摩擦,画出左、右拱的受力图与系统整体受力图. 解

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右拱CB为二力构件,其受力图如图(b)所示取左拱 AC,其受力图如图(c)所示

系统整体受力图如图(d)所示

讨论1 考虑到左拱三个力作用下平衡,也可按三力平衡汇交定理画出左拱的受力图,如图(e)所示此时整体受力图如图(f)所示

讨论2:若左、右两拱都考虑自重,如何画出各受力图? 如图(g)(h)(i)

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5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上,画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图(a)

解:1)绳子受力图如图(b

)所示 2)梯子左边部分受力图如图(c)所示

3)梯子右边部分受力图如图(d)所示 4)整体受力图如图(e)所示

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