第一章零部件受力分析VIP免费

化工设备机械基础•1零部件受力分析•2拉伸与压缩•3平面弯曲•7化工设备材料•14内压容器设计第一章零部件受力分析一、受力分析的概念二、约束、约束反力与受力图三、平面汇交力系的合成和平衡条件四、平面力偶系的合成和平衡条件五、平面一般力系的合成和平衡条件1.1受力分析概况塔体受力情况：（1）自重W；（2）风力q;（3）基础对塔底的反作用力NY；（4）基础螺栓对塔所产生力矩M和横向阻力NXqqqW已知条件：W，q，静止未知条件：NY，NX，M求解方法：静力平衡方程∑FX=0∑FY=0∑M=0qqqWNXMNY1.2约束、约束力与受力图约束：工程上把对于某一构件的活动起着限制作用的其他物体。如：支座，基础。约束反力：是一种被动力，约束所以能限制构件的运动是由于约束有力作用在被约束的构件上。主动力：工程上把能使物体发生运动或运动趋势的力。如风力，重力。受力图：把所分析的物体分离出来，并把作用在分离体上的全部力（主动力和约束反力）都画出，获得受力分析简图。WBAaaLWNBNAaaL约束形式和确定约束反力的方法A.柔性物体约束（分析绳索、链条、皮带等）只能限制物体沿这些物体被拉直的方向运动。约束反力是拉力。FFTB.光滑面约束当两个物体的接触面比较光滑或有良好的润滑时，接触面间的摩擦力很小，可以忽略不计。约束反力应通过接触点，并沿公法线，指向与物体被阻止运动的方向相反。WOABW公法线公切线ABOABCD1、试画出扶梯的受力图，CD为绳索，扶梯与墙、地面的接触面都是光滑面。ABCDTWNBNAABCDABCD2、试画出扶梯的受力图，CD为绳索，扶梯与墙、地面的接触面都是光滑面。ABCDTWNBNAABCDABCDTWNBNAABCDTWNBNAC.固定铰链约束把构成原柱形的铰链的其中一个构件固定简练在基础、支架或机架上。NYNXNYNX30°30°F30°NXNYFWFBA3、画出直杆AB的受力图，直杆重G，所有的接触处都是光滑的。FNBBANAXNAFBAWABC4、重G的均质球，放在墙和AB板之间，板的A端是铰链固定，B端用绳子BC拉住。AB板重W，假设所有接触面都是光滑的。试画出均质球与AB板的受力图。WABWABCD.辊轴支座约束只限制支座沿垂直于支承面方向的运动。约束反力是指向被约束物体。NABCDa2a5、图示的钢架由于作用在点B的水平力F引起支座反力RA和RD。钢架重量略去不计，试画出钢架的受力图。ABCDa2aABCDa2aFA6、画出直杆AB的受力图，直杆重G，所有的接触处都是光滑的。FANAXNAYBNBFAE.固定端约束•构件的一端嵌入基础或建筑物内部使连成一体，完全固定，即不允许纵向、横向运动，也不允许转动。QAQNAYMAALBαFq7、如图所示，悬臂梁AB的A端固定，梁上作用有均布载荷q(kN/m)与集中载荷F，载荷作用在同一铅垂平面内。试画出AB梁的受力图。FαQABNAYNAXMAALBαFq例1-2CDABWWNAXADNAY2WT`CDTTCDABWWNAXCDABWWNAXWABC受力图的画法和注意事项（1）首先将要研究的对象物体取作分离体，解除约束，与其他物体分离开来；（2）先画作用在分离体上的主动力，再在解除约束的地方画出约束反力；（3）画约束反力时要充分考虑约束的性质，如固定铰链约束，一般可画一对位于约束平面内互相垂直的约束反力，但属于二力构件，则应按二力构件特点画约束反力。（4）在画物系中物体的受力图时，要利用相邻物体间作用力与反作用力之间的关系，当作用力与反作用力方向其中的一个已确定时，另一个也随之确定；（5）柔性约束对物体的约束反力只能是拉力，不能是压力。1.3平面汇交力系的合成和平衡条件TTATB作用于物体的一群力称为力系。如果作用在物体上诸力的作用线位于同一平面内，且汇交于一点，则这种力系称为平面汇交力系。1.3.1平面汇交力系的合成A.力在坐标轴上的投影（平行四边形规则求合成力）合成：R=F1+F2（R=F1+F2）ABDCF1F2R→→→Fx=FcosFy=FsinFxFytg22FyFxFabb'a'θFB.合力投影定理Rx=ad=ab+bd=ab+ac=F1x+F2xRy=F1y+F2y力系的合力在某一坐标轴上的投影等于力系的各个力在同一坐标上的投影的代数和2222FyFxRyRxRabcdF1F2Ra′b′c′d′1.3.2平面汇交力系平衡条件平衡力系：作用于物体上的力系的合力等于零，则该力系将不引起物体运动状态的改变，即该力系是平衡力系。必要条件：02222...