物体的受力分析和受力

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1、受力分析：工程中，为了求出未知的约束反力，需要根据已知力，应用平衡条件求解。为此，先要确定构件受了几个力，各个力的作用点和力的作用方向，这个分析过程称为物体的受力分析。受力分类：作用在物体上的力可分为主动力和被动力两类。约束对于物体的反力是未知的被动力。约束反力以外的其它力统称为主动力。受力图：把所研究的非自由体解除全部约束，将它所受的全部主动力和约束反力画在其上，这种表示物体受力的简明图形，称为受力图。物体受力的几个术语明确研究对象：“研究对象”即所要研究的受力体，它往往是非自由体。求解静力学平衡问题时，首先要

2、明确研究对象。然后再分析它所受的力。取分离体：把研究对象从它周围物体的联系中分离出来，把其它物体对它的作用以相应的力表示，这就是取分离体﹑画受力图的过程。画受力图：画受力图一般要先画主动力，后画约束反力。分析受力的关键在于确定约束反力的方向，因此要特别注意判断约束反力的作用点﹑作用线方向和力的指向。画出受力图的步骤将约束按照性质归入某类典型约束。根据典型约束的约束反力特征，可确定反力的作用点﹑作用线方向和力的指向。这是分析约束反力的基本出发点。运用二力平衡条件或三力平衡汇交定理确定某些约束反力。按照作用力和反作用

3、力规律，分析两个物体之间的相互作用力。讨论作用力和反作用力时，要特别注意明确每一个力的受力体和施力体。研究对象是受力体，要把其它物体对它的作用力画在它的受力图上。当研究对象改变时，受力体也随着改变。画约束反力时应当注意的问题解（1）以球为研究对象，画出分离体。解除绳和墙的约束。例1-1质量为m的球，用绳挂在光滑的铅直墙上，如图所示。试画出此球的受力图。（2）画主动力。（3）画出绳的约束反力和光滑面约束反力。ⅡO2BCDⅠO1AB解（1）分析圆柱Ⅰ的受力情况。例1-2两个圆柱放在图所示的槽中，圆柱的重量分别为G1﹑

4、G2，已知接触处均光滑。试分析每个圆柱的受力情况。（2）分析圆柱Ⅱ的受力情况。解（1）分析杆CD例1-3如图所示，梁AB的B端受到载荷F的作用，A端以光滑圆柱铰链固定于墙上，C处受直杆支撑，C﹑D均为光滑圆柱铰链，不计梁AB和直杆CD的自身重量，试画出杆CD和梁AB的受力图。（2）分析杆ABK二力构件三力平衡汇交解（1）先分析受力比较简单的拱BC。例1-4如图所示的三铰拱桥，由左﹑右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在拱AC上作用有载荷F。试分别画出拱AC和CB的受力图。（2）取拱AC为研究对象。二力构件三力平衡汇交

5、例1-5液压夹具如图所示。已知液压油缸中油压合力为F，沿活塞杆轴线作用于活塞，缸壁对活塞的作用力忽略不计。四杆AB﹑BC﹑AD﹑DE均为光滑铰链连接，B﹑D两个滚轮压紧工件。杆和轮的重量均略去不计，接触均为光滑。试画出销钉A﹑杆AB﹑滚轮B的受力图。解：作用在活塞上的压力通过复合铰链A推动连杆AB和AD，使滚轮B和D压紧压板和工件。因杆AB和杆AD不计自重，所以AB和AD都是二力杆。例1-7如图所示，梯子的两部分AB﹑AC由绳DE连接，A处为光滑铰链。梯子放在光滑的水平面上，自重不计。质量为m的人站在AB的中点

6、H处。试画出整个系统受力图以及绳子DE和梯子的AB﹑AC部分的受力图。解（1）讨论整个系统受力情况，主动力为，按照光滑接触面性质，B﹑C处受到沿法线方向的约束反力。（2）绳子DE的受力分析。（3）AB部分的受力分析。（4）AC部分的受力分析。1）选好研究对象。2）正确确定研究对象受力的数目。3）一定要按照约束的性质画约束反力。4）当几个物体相互接触时，它们之间的相互作用关系要按照作用与反作用定律来分析。5）分析系统受力情况时，只画外力，不画内力。正确进行受力分析﹑画好受力图的关键点总结