1.6物体的受力分析课件讲述
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物体的受力分析000画受力图的关键是确定各类约束力的作用位置与方位,它是在实践基础上,通过分析约束在接触处对物体位移的阻碍方向,并将分布约束力系经合理简化而确定的。
1.5.1受力的简化--分布力与集中力在物理学中,表示物体受力时,一般认为力集中作用于一点,这种力称为集中力。
实际上,任何物体间的作用力都分布在有限的面积上或体积内,应为分布力。
集中力实质上是分布力作用范围很小时的简化结果。
另一方面,分布力的分布规律一般比较复杂,也需要进行简化。
(a)轮胎(b)水坝图1.29分布力简化实例图1.29(a)所示为静置在地面上的汽车轮胎,其所受路面的力作用在以宽度为b所对应的小面积内,在研究轮轴受力时,可将其简化为集中合力。
而在研究车轮与路轨的动力作用时,须考虑二者间的分布力。
图1.29(b)所示水坝受到的静水压力分布在坝与水的接触面上,压强沿水的深度呈线性变化。
作为近似计算,可将坝体简化为单位宽度的变截面梁。
原来作用在坝体上的静水压力,可以简化为变截面梁上的线性分布载荷,如图1.29(b)中的虚线三角形所示。
在分析坝体思考1-10图的平衡时,可用集中力代替此分布力。
的大小与作用位置类同例1.5图(a)所示的简化结果。
思考1-10试分析图示均质物块所受斜面作用的分布力及其简化结果。
图1.30绳与轮之间的压力图1.30(a)所示为绕在固定圆轮上的一段绳子。
绳与轮之间的正压力分别如图1.30(b)和(c)所示,这是分布力。
在分别研究绳与轮的平衡时,一般不将其简化为集中力。
1.5.2典型约束模型物体之间的连接方式复杂多样,为了进行受力分析,需要将这些连接方式理想化,通常抽象为几种典型的约束模型。
1理想刚性约束当物体变形可以忽略时,约束与被约束体之间的接触可假设为刚性,常见如下几种。
(1)光滑面1理想刚性约束当物体变形可以忽略时,约束与被约束体间的接触可假设为刚性,常见的有以下几种。
(1)光滑接触面(a)方槽(b)齿轮图1.31光滑面约束当物体与固定约束(见图1.31(a))或活动约束(见图1.31(b))间的接触表面非常光滑,摩擦可以忽略不计时,就可简化为光滑面约束。