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1.4.4 物体受力分析和受力图

研究力学问题,首先要对物体进行受力分析,即分析物体受到哪些作用力。

在工程实际中,各个物体都通过一定的联系方式连在一起,如板和梁相连、梁和柱相连,因此,在对物体进行受力分析时,首先要明确研究对象,并设法将它从周围的物体分离出来,这样被分离出来的研究对象称为脱离体。在脱离体上画出周围物体对它的全部作用力(包括主动力和约束力),这样的图形称为受力图。

正确地对物体进行受力分析和画受力图是力学计算的前提和关键,画受力图的方法与步骤如下:

(1)确定研究对象,并把它作为一个脱离体单独画出。

(2)画出研究对象所受到的全部主动力,主动力一般是已知的,必须画出。

(3)画出全部与去掉的约束相对应的约束反力。约束反力一般是未知的,要从解除约束处分析。

画受力图时应注意以下几点:

(1)必须明确研究对象,将所研究的物体从周围的约束中分离出来,把它作为一个脱离体画出。研究对象可以取一个单一的物体,也可以取由几个物体组成的系统,研究对象不同,其受力图也不同。

(2)画出全部的主动力和约束力,应根据连结处的受力特点进行受力分析,不能凭空捏造一个力,也不能漏掉一个力。

(3)正确运用静力学原理,例如二力平衡原理、作用力与反作用力定律、三力平衡汇交定理等。当分析物体间相互作用时,作用力的方向一旦被假定,反作用力的方向必须与之相反。

(4)画受力图时,要分清研究对象所受到的力是外力还是内力,只画外力,不画内力。外力是研究对象以外的物体施加给它的,而内力是研究对象内部之间的相互作用力。内力和外力是相对而言的,例如,对由 A 物体和 B 物体组成的系统来说, A 物体对 B 物体的作用力是内力,因此不用画出,而对 B 物体来说, A 物体对 B 物体的作用力则属于外力,必须画出。

(5)约束反力必须与约束类型相对应,有什么样的约束,就有什么样的约束反力。 j8aHVeasa5+BkpGKtcng60rBupK461FjyidxePLtZrJzWdMRwHcnjuWSQvfUWBan

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