中职高一劳动版《机械基础》模块二 课题一 任务2 分析简支梁的受力并画受力图课件

课题一 静力学 任务1 分析梯子的受力并画受力图 任务3 分析平面汇交力系 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 任务4 分析力偶的作用效果 任务5 分析平面任意力系 1. 掌握铰链约束的性质及其约束反力的特点； 2. 掌握三力平衡汇交定理； 3. 熟练掌握物体受力分析的方法； 4. 能够准确画出物体的受力图。 课题一 静力学 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 如图2-1-12所示的简支梁AB，A端为固定铰链支座，B端为活动铰链支座。在C处受到已知力F的作用，梁的自重不计，要求对梁进行受力分析，并画出梁AB 的受力图。 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 任务引入 确定梁AB(其自重忽略不计)为研究对象，从图2-1-12中可以看出，梁AB在C处受到外力F的作用，在A、B两端受到铰链支座的限制，梁保持平衡。由于B端铰链支座是活动的，因此，不能限制梁在外力作用下沿B端支撑面水平方向的移动，只能限制梁在垂直于支撑面方向的运动。A端铰链支座是固定的，既能限制梁水平方向的移动，也能限制梁竖直方向的运动，但不能限制梁在外力作用下绕A 端铰链中心的转动。 任务分析 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 由此可见，A、B两端铰链支座对梁的约束限制作用，与前面已讨论的柔性约束和光滑面约束有所不同。那么这种约束具有哪些特点？其约束反力如何表示？下面将讨论铰链约束的性质及其约束反力的特点，以进一步掌握对物体进行受力分析、画受力图的基本方法和步骤。 任务分析 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 一、铰链约束 1. 固定铰链支座约束 这种由铰链构成的约束，称为铰链约束。 相关知识 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 2 . 活动铰链支座约束 相关知识 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 二、三力平衡汇交定理 根据公理二和公理三可得出推论，即作用于物体同一平面内的三个互不平行的力使物体平衡，则它们的作用线必汇交于一点。必须注意，三力平衡汇交定理是共面且不平行三力平衡的必要条件，但不是充分条件，即同一平面内作用线汇交于一点的三个力不一定都是平衡的。 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 三、受力分析和画受力图的方法 所谓受力分析，是指分析所要研究的物体(称为研究对象)上受力多少、各力作用点和作用方向的过程。 画受力图的步骤可概括为：据要求取构件，主动力画上面；连接处解约束，先分析二力件。 注意：如果没有特别说明，则物体的重力一般不计，并认为接触面都是光滑的。 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 三、受力分析和画受力图的方法 任务实施 1.取梁AB为研究对象 2.对梁AB 进行受力分析 (1)梁AB受到主动力F的作用(作用于C点)。 (2)梁AB在A端受到固定铰链支座约束，其约束反力大小及方向一般不能由约束本身的性质确定，须根据构件受力情况才能确定，故用相互垂直的两个分力FAx和FAy来代替，如图2-1-16a所示。 (3)梁AB在B端受到活动铰链支座约束，其约束反力通过铰链中心，且垂直于支撑面铅直向上，用FB表示，如图2-1-16a所示。 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 10 4.进一步讨论 固定铰链支座A处的约束反力也可用一力FA表示，现已知力F与FB相交于D点，根据三力平衡汇交定理，则第三个力FA也必汇交于D点，从而确定约束反力FA 沿A、D两点连线的方向。故梁AB的受力图也可画成图2-1-16b。 任务实施 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 3.画出梁AB所受的各力 准确标注作用点字母、各力矢符号，即得梁AB的受力图，如图2-1-16a所示。 11 $