过程设备机械设计基础构件受力分析PPT课件

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1、上午4时36分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页上午4时36分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页上午4时36分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页上午4时36分42. 加减力系公理FF推论:力的可传性第4页/共53页上午4时36分53.平行四边形法则图1-3 平行四边形法则RF1F2ABFxAFyRBab平行四边形法则示意图第5页/共53页上午4时36分6图1-6 三力平衡汇交F12F1F2OF3BAC4

2、.三力平衡汇交定律三力平衡汇交第6页/共53页上午4时36分72.2 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约束和约束反力第7页/共53页上午4时36分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。WT 1. 柔性约束第8页/共53页上午4时36分9O2. 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)OWWN第9页/共53页上午4时36分103. 固

3、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页上午4时36分114. 活动铰链(辊轴支座)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11页/共53页上午4时36分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页上午4时36分13例1.画人口盖的受力图NxNyFWF2.2.3 受力图第13页/共53页上午4时36分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(

4、投影法)第14页/共53页上午4时36分15AaDCBbcdaxyobcd2.3 平面汇交力系的合成及平衡条件第15页/共53页上午4时36分16FFFFaddatgyyxx2121 d b b abdab22FFFFyyxx212212 d aadF22合力投影定理第16页/共53页上午4时36分17 多个力时FFtgyxFFFyx22合力投影定理第17页/共53页上午4时36分182.3.2 平面汇交力系的平衡条件静力平衡条件0Fx0Fy两个独立的方程,求解两个未知数!第18页/共53页上午4时36分19例2 2 求ABAB、BCBC杆的受力A C B D W=1500N 30o 45o

5、BNBCTWNAB第19页/共53页上午4时36分2000FFyx045sin30sin045cos30cosooABoBCoABTWNTNNKN.N,KN.NBCAB495125WT 第20页/共53页上午4时36分212.4 平面力偶的合成和平衡条件F第21页/共53页上午4时36分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页上午4时36分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 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

6、.2力偶与力偶矩第23页/共53页上午4时36分24 实质：力偶中两个力对平面上任意点的代数和； 5 0 K N5 0 K N1 0 0 K N1 0 0 K N2 0 0 K N .m2 m4 m 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页上午4时36分252.4.3 力偶系的合成和平衡条件图1-26 力偶的合成方法F1F1d1F2F2F3F3d3d2d1F1F1K3K3K2K2力偶系的合成方法第25页/共53页上午4时36分26 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=R

7、d1=M1+M2第26页/共53页上午4时36分272.4.3 力偶系的合成和平衡条件1.力偶系的合成niiMM12. 力偶系的平衡条件01niiMM第27页/共53页上午4时36分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ABFAFABFFFABFM=Fd2.5.0 基本力系:平面汇交力系和平面力偶系第28页/共53页上午4时36分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.niiCMM1 简化后的力系可以表示为niiFR1第2

8、9页/共53页上午4时36分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000MFFoyx平衡条件：第30页/共53页上午4时36分31例3 求D点的反力和BD杆的受力 A B C D E a a a a a q 第31页/共53页上午4时36分32 以E为支点： A B C D E a a a a a q ND NEx NEy 2210aaqaaNMDE00NFExxqaqaqaNFEyy23250第32页/共53页上午4时36分33 BD为二力杆ABCaaaqNBDNCxNCy0MCqaaqaaNBD221221qaqasinqacoso

9、NBDNcyoNBDNcx45414545第33页/共53页上午4时36分34今日作业今日作业复习: 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页上午4时36分35习题2-11(a)NAyNAxNB045sin0045cos0NFNFFNFBoAyyoAXx0445sin20)(NFAMBoNB=7.05KN，NAX14.1KN，NAY=7.05KN第35页/共53页上午4时36分36三力平衡定律第36页/共53页上午4时36分37习题2-11(b)NAyNAxNB045sin45sin0045cos45cos0oBoAyyoBoAXxNFNF

10、NFNF045sin445sin20)(oBoNFAMNB=10KN，NAX21.15KN，NAY=7.01KN第37页/共53页上午4时36分38习题1-22(a)0000NFNFNFBAyyAXx020)(MaNaFAMBNAyNAXNBaMFNAY22aMFNAY22第38页/共53页上午4时36分390000qaNFNFNFBAyyAXx03220)(aFMaNaaqAMB习题 1-22(b)NAyNAXNB4232qaFaMNB2245FaMqaNAy第39页/共53页上午4时36分40等效力系 第40页/共53页上午4时36分41合力 第41页/共53页上午4时36分42平衡力系 第42页/共53页上午4时36分43平衡状态 第43页/共53页上午4时36分44二力平衡公理第44页/共53页上午4时36分45第45页/共53页上午4时36分46F2F1弯杆第46页/共53页上午4时36分47F2F1圆盘back第47页/共53页上午4时36分48加减平衡力系公理 第48页/共53页上午4时36分49力的可传性原理 第49页/共53页上午4时36分50平行四边形法则 第50页/共53页上午4时36分51三力平衡汇交定律 第51页/共53页上午4时36分52力线的平移定理 第52页/共53页上午4时36分53感谢您的观看！第53页/共53页