刚体静力学基本概念与理论(续).ppt

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1、4.集中载荷和分布载荷物体受力一般是通过物体间直接或间接接触进行的。接触处多数情况下不是一个点，而是具有一定尺寸的面积。因此无论是施力体还是受力体，其接触处所受的力都是作用在接触面积上的分布力（distributedforce）。在很多情形下，这种分布力比较复杂。例如，人之脚掌对地面的作用力以及脚掌上各点处受到的地面支撑力都是不均匀的。F（a）集中载荷（集中力）（b）分布载荷当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力（concentratedforce）。例如，静止的汽车通过轮胎作用在水平桥面上的力，当轮胎与桥面接触

2、面积较小时，即可视为集中力；而桥面施加在桥梁上的力则为分布力。F1F2推论Ⅰ：力的可传性原理(principleoftransmissibilityofaforce)作用于刚体上的力可沿其作用线滑移至刚体内任意点而不改变力对刚体的作用效应。F=－F'FFFF'FABABFF推理2：三力平衡汇交定理若刚体受三个力作用而平衡，且其中两个力的作用线相交于一点，则三力必共面且三个力的作用线必汇交于一点。F1F1F2F2F3F12OACB三力平衡汇交定理可用下图关系来证明。如下图梁AB，分析AB梁的受力情况并作出它的受力图。FCABFBFAy例1-1αFAB2m3mCDα【解

3、】FAx例1-2作受力图。FTFNBPOFNAPoBA圆柱O【解】例1-3作受力图。（不计摩擦）FNDABCFFNEFAxFAyFNEFNDOPFNF折杆ABC、圆柱体OACBDEPFFo【解】AC杆、BC杆、铰CCPABDE60。60。FC2xFC1xFC2yFC1yFNAFC1xFTFC1yACFNBPFTFC2xFC2yCB例1-4作受力图。【解】一受力系统如图所示。AB在梁上作用一分布力q（单位：kN/m）。CD梁上作用一集中力F,A端为固定端，自重不计。试作出AB、CD的受力图。例1-5F【解】由于BC为二力杆，故NBC为二力杆BC对AB梁的约束反力。BC

4、杆的受力图如图（b）所示BC（b）再分别取AB、CD为研究对象，作分离体。在AB梁上，因A端为固定端约束，故有FAx、FAy、MA三个约束反力。ABCFFBC例1-6如图所示机构中，BC杆的轮绳子处于水平位置。不计摩擦。绘出轮C、杆BC、杆AD、及整体的受力图。取轮C为研究对象，作出轮C的分离图，绳子是柔性约束，反力方向沿绳子中心线，为拉力，由三力汇交定理可绘出轮C的受力图如图（b）所示。其余受力图如图（c）（d）（e）所示。【解】（b）取隔离体WFRAFRBABW画受力图确定A、B二处的约束力F2F1F3ABBF2F1F3AFAyFAxFRB重力为FP的AB杆放置

5、在刚性槽内。所有接触处均为光滑接触。试画出AB杆的受力图。解：1.研究对象：AB杆，画出其分离体；2.在分离体上画上主动力FP；3.由各光滑面接触处约束力沿其公法线方向画出三处的约束力；例题3【分析与讨论】(1)凡是合力都比分力大。()(2)力是滑动矢量，可沿作用线转移.（）(3)若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一点，则该刚体必须处于平衡态。（）1、是非题2、选择题对错错（1）二力平衡条件的适用范围是（）A、刚体B、刚体系统C、变形体D、任何物体或物体系统（2）作用和反作用定律的适用范围是（）A、只适用刚体B、只适用于变形体C、对任何物体均适用D、只适用于处于

6、平衡状态的物体（3）如果力是两力的合力，用矢量方程表示为其大小之间的关系为（）A、必有B、不可能有C、必有D、可能有（4）一物体能否看作刚体，取决于（）A、物体是否坚硬B、变形是否微小C、变形不起决定因素D、是否研究物体的变形3、如图所示各结构中，不计各构件自重，各连接处均为铰链连接，画出AB杆的受力图。（a）（b）ABCDABCDFF（d）（c）ABCDFABCDF4、画出图示机构中指定杆件的受力图。设接触处均为光滑的，除注明者外，各物体自重不计。（a）AB、CD杆（b）AB、CD杆