典型结构受力分析78页PPT

1)
F2 F
F1
F+F2=F1
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F=F1-F2=10-8N=2N
2)撤去F1后:
F2
F
F2 = F=2N＜8N
∴选 D
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例题三:如图,木块A放在水平的长木板上,长木板放在光滑的水平面 上.木块跟水平面的弹簧秤相连,弹簧的右端固定.若用水平向左的恒 力以速度v匀速向左拉动长木板,弹簧秤的示数为F1。则有（ BD ）。
A.检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力 物体,则该力一定不存在.注意寻找施力物体是防止多力的有效 措施。养成按步骤分析力的习惯是防止漏力的有效措施）
B.分析一下分析的结果能否使物体处于题目中所给的状态, 否则必然发生了多力或漏力的现象.（力和运动的一致性）
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F
A
A
F
B
G
5.如果一个力的方向难以确定,可用假设法进行分析.
例2 如图，两物块在水 平拉力作用下作匀速直 线运动，两物块保持相 对静止,分别画出两物受 力分析图。
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二、受力分析的一般步骤：
1、明确研究对象，即明确分析哪个物体的受力情况。
概念 选用原则
注意问题
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整体法
隔离法
将几个物体作为一个整 将研究对象与周围物
体来分析的方法
体分隔开的方法
研究系统外的物体对系 研究系统内物体之间
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总之，在进行受力分析时一定要按 次序画出物体实际受的各个力，为 解决这一难点可记忆以下受力口诀： 地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细分析 合力分力不重复 只画受力抛施力
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作业 1、如图，重100牛的物体放在水平面上，它与水平面间

一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研
究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条 件，约束类型并结合基本概念和公理分析它的 受力情况，这个过程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力有：
主动力：如重力，风力，气体压力等。
被动力：即约束反力。
二、受力图
研究对象： 我们把所研究的物体称为研究对象。
G
FCB C
B
FBA’
解： 1. 杆AB的受力图。
FAB
A
2. 杆BC 的受力图。
FBC’
B
B
FBA’
FCB C
3. 滑轮B ( 不带销钉）的受力图。
FBy
F2
B
FBx
F1
4. 滑轮B ( 带销钉）的受力图。
F2
FBA
B
30o
60o
FBC
F1
受力图的作图步骤：
1、根据题意确定研究对象：将研究对象从结 构中分离出来，单独画出其简单轮廓图形。
分离体（隔离体）： 解除周围约束后所得的自由物体。
受力图： 在分离体上画上它所受的全部主动力和约束
反力，就称为该物体的受力图。 内力与外力：
如果所取的分离体是由某几个物体组成的物体 系统时，通常将系统外物体对物体系统的作用力称 为外力；而系统内物体间相互作用的力称为内力。
三、单个物体的受力图
画物体受力图主要步骤为： ① 选研究对象； ② 取分离体； ③ 画主动力； ④ 画约束反力。
铰链约束反力：大小未定，方向假设。
Fx Fy
圆柱铰链在工程上的运用： 链杆约束、固定铰链支座、 可动铰链支座、 固定支座、定向支座等。
⑴ 链杆约束：
R 组成：两端用光滑圆柱铰链连接物体而中间不受力。 约束特点：限制物体沿链杆中心线运动。 约束反力：大小及方向均未定，作用线在链杆

剪切力 挤压物体的力
扭转力 物体所承受的拉拽力
弯曲力
反方向向物体两端均匀 施力,使物体发生扭转形 变的力
补充知识2——荷载
荷载:
施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为荷载。
• 依据不同的标准，荷载有不同的分类。 • 按荷载随时间的变化分为：
恒载(永久性荷载)：作用于结构上长期不变的荷载 活载(可变性荷载)：作用于结构上可变的荷载
• 立柱埋深一点 • 用一个力从反方向拉
（3）拉杆的作用
• 拉杆：辅助立柱抵抗弯曲 变形趋势
2、棚室屋架结构受力分析
1 草帘 2 塑料棚膜 3 后屋面 4 拱架（梁） 5 立柱 6 后墙 7 通道 8 防寒沟 9 防渗膜固定槽 10 防渗膜 11 混凝土墙
（1）构件——梁(拱架)的受力
对于梁（拱架）来说：
（2）构件——墙的受力 对于墙（和立柱）来说：
• 恒载：梁（拱架）的质量、屋面（草帘、塑料棚膜） • 活载：雪载、风载等
• 荷载压力——由恒载和雪载生成。 • 墙受压力时的情形。
• 荷载中的风载，作用于棚室的情况比较复 杂，它与风的作用方向有关。
压力
推力
补充知识1——外力的基本形式
• 构件所受的外力形式多样，基本形式有弯曲力、 拉力、压力、剪切力、扭转力等。
• 杠体弯曲变形的方向与杠体受外力的方向 一致
（2）立柱的受力与变形分析
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
杠体与人的重力
• 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时
杠体与人的重力以及运动员运动时 手的拉力 结构中的某构件可能是其他构件的荷载
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过 杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势,如果要 向前发生弯曲，请问同学们，有什么方法可以削 弱或抵消这种弯曲呢？

F
⊥光滑面
N
球铰链——空间三正交分力
止推轴承——空间三正交分力
§1-4 物体的受力分析和受力图
在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 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
例1-1
碾子重为 P，拉力为F ，A,B处光 滑接触，画出碾子的受力图。
力学基础
主讲人:
航天与建筑工程学院 理论力学教研室
周跃发 教授
包括两篇：静力学和 杆件的基本变形
第一篇 静 力 学
绪论
研究对象：理论力学是研究物体 机械运动一般规律的科学。
机械运动：物体在空间的位置随 时间的改变。
研究的范围：是速度远小于光速 的宏观物体的机械运动，它以伽 利略和牛顿总结的基本定律为基 础，属于古典力学的范畴。
F1 F2
最简单力系的平衡条件
二力杆
公理3 加减平衡力系原理 推理1 力的可传性
作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为 大小、方向和作用线。
推理 2 三力平衡汇交定理
平衡时 F 3 必与 F12 共线则三力必汇交O 点，且共面。 三力体
公理4 作用和反作用定律
作用力和反作用力总是同时存在，同时消失， 等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物 体上。
C
CD和梁AB（包括电机）的受力
图。
例题
物体的受力分析
例题5
解：
1. 斜杆 CD 的受力图。
A B
D
G1
G2
FD
D
C
C
FC
例题
物体的受力分析
例题5
2. 梁 AB（包括电动机）的

C.近下端 D.各处，分布均匀
3.钢筋混凝土梁中混凝土主要是起着抗压的 作用，而钢筋主要是起抗拉的作用，如下图， 楼板和阳台的加固钢筋位置都安装正确的是
（A ）
结语
• 丹麦学者尼尔斯·斯坦森说得好：
“我们所见的固然 美好，我们明了的 愈加美妙，我们尚 未彻悟的更是不胜 其美，美不可言。
尽善尽美一颗蛋
知识回顾：常见结构的类型
壳体结构：力沿壳体表面分布 实心结构：能够承受较大的力
框架结构：支撑但不充满空间， 能够承受垂直和水平荷载
阅读材料P11
• 构件受外力作用时，要发生形状或大小的改 变，这种改变称为 变形。
• 吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的 形变为拉伸 ，组成材料的粒子被拉开；板凳 腿承受的外力是压力，压力所产生的变形为 ，压缩 ，组成材料的粒子被推近。拉力和压 力都是荷载作用的结果。
三、立柱的受力与变形
压力 弯曲力
压缩 弯曲趋势
柱子两侧 人运动的一侧
• 注意：同一荷载在静态、动态下，结构承受的外 力往往不同。
1相连，人的作用力通过杠体作
用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势，如果要向前发生弯曲， 有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
用一个力从反方向拉
四、拉杆的作用
典型结构受力分析
蛋壳的材料
94% 1% 1% 4%
蛋壳的受力
压力沿拱状结构的弧面（也就是蛋壁）分布，而 不会使结构断裂。拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承 受巨大的重量。
蛋壳的受力
而蛋壳又必须是易碎的，这 样雏鸡只用微弱的力就能破壳而 出。雏鸡用嘴向外用力，从蛋壳 内部看成凹形的顶部很容易碎裂， 那是因为它的抗拉力很弱。
P1永久性荷载
立 柱
P2 立柱基础

思考：
光滑？
G
粗糙？
N 比较
光滑 G N f
粗糙 GBiblioteka 例题1处于水平地面上静止的物体 (接触面粗糙)
N
f
F
F
G
例题2
N v
f F
变式
N v
f F
G
物体在水平面上向 右匀速运动
G
物体在水平面上向左 运动
竖直面
例题3
接触面粗糙
F
F
v
匀速下滑
静止
比较
静止 f
F
N
G 匀速下滑
f
F
N
G
倾斜面
物体沿光滑斜面下滑
无弹力
是弹性形变? 假设法 是
有弹力
无摩擦力 无
作用点 方向 大小
相对运动(趋势) 假设法
有
一个弹力分析完毕
是
无
还有接触处？
分析摩擦力
知识框架
第三章 相互作用(Inter-action)
专题： 受力分析 （force analysis）
知识框架
受力分析
何为“受力分析”？
受力分析就是把物体所受 外力的详细情况，全面、细致 地分析清楚！并用力的示意图 方法规范地表示出来！
郑重告诫：
受力分析的技能，是解决 全部力学问题的核心技能与技 巧。是每一个学习物理的同学 都必须充分地掌握的！凡是在 力学的学习过程中的感到比较 困难的同学，大多数都缘于其 较差的受力分析水平和不良的 受力分析习惯！！！
明对象 选方法 分析力 再验证
（3）再分析摩擦力（用假设法判断）
（4）最后分析外力(外力可以方向不变地平移) 3、注意：①不要把研究对象的受力与其它物体的受力混淆 ②在分析各力的过程中，一定要找到它的施力物体，没有施 力物体的力是不存在的，这样可以防止漏力和添力

谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Байду номын сангаас
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
典型结构受力分析
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比