模块1构件的外力分析教学课件 机械设计基础中职 高二 工信版

构件的外力分析 学习情境一 基本概念与精力学公理 学习情境二 受力分析 学习情境三 平面力系及合成 学习情境四 物体系统的平衡 学习情境五 空间力系简介 目录 机械设计基础 模块一 知识目标 1．理解静力学的基本概念，掌握静力学公理、约束和约束反力； 2．掌握受力图画法、理解力在直角坐标轴上的投影和合力投影定理； 3．掌握平面汇交力系平衡方程、合力矩定理、力偶系的合成与平衡； 4. 理解力的平移定理及平面一般力系的简化与平衡条件，掌握物系 受力图画法，掌握平面一般力系的平衡计算； 5. 认识空间力系的平衡条件、理解空间力系平衡 问题的平面解法。 构件的外力分析 目录 机械设计基础 模块一 技能目标 1．能够根据构件的工作条件，进行构件的外力分析，并画出受力图； 2．能够对构件所受平面力与力系，进行平衡分析与计算； 3．能够对轴类构件进行简单空间力系的 分析与计算。 构件的外力分析 目录 机械设计基础 模块一 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 一、静力学的基本概念 1.力与力的投影 力的矢量 力的投影 目录 机械设计基础 模块一 一、静力学的基本概念 2.力系与等效力系 作用于一个构件上的若干个力称为力系。若两个力系对构件的作用效应完全相同，则这两个力系称为等效力系。 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 目录 机械设计基础 模块一 一、静力学的基本概念 3.平衡与平衡力系 平衡是指物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态。若一力系使物体处于平衡状态，则该力系称为平衡力系。 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 目录 机械设计基础 模块一 一、静力学的基本概念 4.力矩与力偶 力矩是表示力使构件绕某点转动作用大小的力学量，等于力乘以力到该点的垂直距离，符号为 MO（F），单位为 N·m，并规定力绕该点逆时针转为正，顺时针转为负。 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 目录 机械设计基础 模块一 一、静力学的基本概念 5.质点、刚体 质点：是具有一定质量而其几何形状和尺寸大小可以忽略不计的物体。 刚体：是指受力时保持形状、大小不变的力学模型。 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 目录 机械设计基础 模块一 二、静力学的基本公理 二力平衡公理 作用与反作用 定律 A B 力的平行四边形 公理 D 加减平衡力系 公理 C 学习情境一 静力学的基本概念与基本公理 目录 机械设计基础 模块一 学习情境二 受 力 分 析 一、约束及约束反作用力 1.柔索约束 目录 机械设计基础 模块一 一、约束及约束反作用力 2.光滑面约束 学习情境二 受 力 分 析 目录 机械设计基础 模块一 一、约束及约束反作用力 3.铰链约束 学习情境二 受 力 分 析 目录 机械设计基础 模块一 一、约束及约束反作用力 4.固定端约束 学习情境二 受 力 分 析 目录 机械设计基础 模块一 二、物体的受力分析及受力图 【例】　如图(a)所示，一球C用绳AB挂靠在光滑的铅垂墙上，试画出球C的受力图。 教学例题 学习情境二 受 力 分 析 目录 机械设计基础 模块一 二、物体的受力分析及受力图 解：　 (1)选取球C为研究对象，画出其分离体图。 (2)画主动力。在球心点C处画上重力G。 (3)画约束反力。球在B点受到柔索约束，在D点受到光滑接触面约束。在解除约束的B点画上沿绳索中心线背离球的拉力 FTB，在D点画上沿接触面公法线并指向球的压力 FND。 球受同平面的三个不平行力的作用而平衡，这三个力的作用线必汇交于一点即C点。如图(b)所示。 学习情境二 受 力 分 析 目录 机械设计基础 模块一 学习情境三 平面力系及合成 一、平面汇交力系 平面汇交力系的工程实例 目录 机械设计基础 模块一 一、平面汇交力系 1.力的分解 按照平行四边形法则，两个共作用点的力，可以合成为一个合力，解是唯一的；但反过来，要将一个已知力分解为两个力，如无足够的条件限制，其解将是不定的。 学习情境三 平面力系及合成 目录 机械设计基础 模块一 一、平面汇交力系 2.合力投影定理 计算公式： 合力的投影 学习情境三 平面力系及合成 目录 机械设计基础 模块一 力的投影是代数量，它的正负规定为若由 a 到b(或由 a1 到 b1 )的趋向与 x 轴（或 y 轴）的正向一致时，则力 F 的投影 Fx（或 Fy）取正值；反之，取负值。 课外提示： 看清楚！ 学习情境三 平面力系及合成 目录 机械设计基础 模块一 一、平面汇交力系 3.平面汇交力系的平衡条件 学习情境三