(新)机电技术应用专业机械基础课程第二章--构件的静力分析教案

第2章构件的静力分析教案

【课题名称】

力约束受力图

【教材版本】

李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社。

【教学目标与要求】

一、知识目标

1、熟悉力的概念、性质；

2、理解约束类型，掌握约束反力方向的确定。熟练绘制受力图

二、能力目标

能把工程实际结构转换成力学模型，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标

1、了解力的概念，掌握力的性质；

2、了解约束类型及约束反力方向的确定。

四、教学要求

1、初步了解力的概念、性质；

2、能准确判断出约束类型并确定约束反力方向，有一定的分析问题和解决问题的能力。

【教学重点】

1、力的概念、性质；

2、约束类型，约束反力方向的确定。

3、画受力图

【难点分析】

约束反力方向的确定。

【教学方法】

教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】

1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社。

2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社。

【教学安排】

2学时（90分钟）

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】

★导入新课（5分钟）

构件的静力分析是选择构件材料、确定构件外形尺寸的基础。构件的静力分析是以刚体为研究对象。刚体是指受力后变形忽略不计的物体。

★新课教学（80分钟）

第2章构件的静力分析

§2-1 力的基本性质

一、力的概念（25分钟）

1.力的定义

力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。

说明：力的效应分外效应—改变物体运动状态的效应。内效应—引起物体变形的效应。

2.力的三要素

力的大小、方向、作用点（线）。 3.力的表示法

力是矢量，用数学上的矢量记号来表示。 4.力的单位

在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)

1 N= 1公斤?米/秒2（kg ?m/s 2

)。 ? 启发教学：

2020F N F N

==哪一种正确？ 注意区别矢量与标量。

二、力的基本性质

公理一(二力平衡公理)

要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。

二力构件—不计自重只在两点受力而处于平衡的构件。与构件形状无关。

? 设问：

能不能在曲杆的A 、B 两点上施加二力，使曲杆处于平衡状态。

公理二(力平行四边形公理)

作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。

矢量表达式： 12R F F F =+ ? 课堂讨论：

分析下列哪种表达式正确？12R F F F =+ 12R F F F =+

公理三(加减平衡力系公理)

可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。

推论 (力在刚体上的可传性) 作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。

A

F

1

2

F

R

F 1 = －F 2= F

? 要点：

☉力不能移出作用线以外；

☉力不能移出刚体外。

? 启发教学：

为什么说二力平衡条件、加减平衡力系原理和力的可传性等都只适用于刚体？

公理四(作用和反作用公理)

任何两个物体相互作用的力，总是大小相等，作用线相同，但指向相反，并同时分别作用于这两个物体上。

三、约束类型 （30分钟） 1、基本概念

☉非自由体对自由体的限制称为约束。

☉约束限制非自由体运动的力称为约束反作用力，简称约束反力。 2、常见约束类型

（1 ）柔体约束（动画演示）

组成：柔软的绳索、链条或带。 反力：只能是拉力。

（2）光滑面约束（动画演示） 组成：导轨、滑槽、气缸等。 反力：法向支承力。

（3）? 固定铰链约束

反力：正交分力。

F A

B F 1 A B

F A B F 2 F 1 F

? 活动铰链约束

反力：法向支持力。

（4）、固定端约束（动画演示）

反力：正交分力和反力偶。

? 应用：

动画演示——轴承、桥梁、内燃机、飞机、遮雨棚等。

四、画受力图（25分钟） ? 取分离体 ? 画出主动力 ? 画出约束反力

★ 小结（5分钟）

? 理解力、刚体、平衡和约束等重要概念 ? 理解静力学公理及力的基本性质 ? 明确各类约束对应的约束力的特征 ? 能正确对物体进行受力分析 ★ 作业 练习册

A B

F

A y

F

A

x

M A C

D F

A C F F F F B

力学电子教案（ 2 ）

【课题名称】

力矩和力偶

【教材版本】

李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006

【教学目标与要求】

一、知识目标

1、了解力矩和力偶的概念；理解力的平移原理；

2、掌握力偶性质。

二、能力目标

掌握力偶性质，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标

1、了解力矩和力偶的概念，掌握力偶性质；

2、了解力的平移原理；并能解释生活和工程实际问题。

四、教学要求

1、了解力矩和力偶的概念；

2、掌握力偶性质及力的平移原理、应用。

【教学重点】

1、力矩和力偶的概念，力偶性质；

2、力的平移原理、应用。

【难点分析】

力偶性质、力的平移原理及应用

【教学方法】

教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】

1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，2006

2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2006

【教学安排】

2学时（90分钟）

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】

★复习旧课（5分钟）

约束类型

柔体约束

?固定铰链约束活动铰链约束

★导入新课

实践中人们发现，单个力对刚体除了产生移动效应外，在一定条件下力对刚体还可以产生转动效应。

★新课教学（80分钟）

§2-2 力矩和力偶

一、力矩

1、力矩的概念

力的大小F与力臂d的乘积称为力矩。

规定：力使物体绕矩心逆转为正；顺转负。

?要点:

☉力过矩心，力矩为零。

☉力为零，力矩为零。

☉力沿力线在刚体内移动，力矩不变。

2、合力矩定理

平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各力对该点之矩的代数和。

?讨论：

根据合力矩定理推出：“力偶对任一点的矩等于零’,错在哪里？

合力矩定理指出：“合力对点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和”，因为“力偶无合力”，所以力偶对一点之矩必等于零。

二、力偶

1、力偶的概念

等值、反向的两个平行力构成力偶。

2、力偶三要素

力偶矩的大小、转向、力偶作用面称为力偶三要素。

说明：力、力偶为静力学两个基本物理量。

3、力偶矩

规定：逆时针转向的力偶矩为正，顺转为负。

4、力偶性质

☉力偶无矩心

☉力偶无合力

☉等效力偶可以互换

?讨论：

图中力的单位是N，长度单位是cm。试分析图示四个力偶，哪些是等效的？

?讨论：

力偶等效只要满足（）

A、只满足力偶矩大小相等

B、只满足力偶矩转向相同

C、只满足力偶作用面相同

D、力偶矩大小、转向、作用面均相等

三、力的平移

把力F 作用线向某点O 平移时，须附加一个力偶，此附加力偶的矩等于原力F 对点O 的矩。

?要点：

F

A

O

d

A

d

F

O

F'

F''

A

O

☉力的平移原理只适用于刚体。

☉力的平移是指力在同一刚体上平移，不能移到另一刚体上。

☉力的平移原理的逆定理亦成立。

?讨论：

攻丝时为什么不能单手施力？

?讨论

打乒乓球时为什么削球比

平推更有威慑力讨论

★小结（5分钟）

?平面汇交力系的简化

?平面汇交力系的平衡

?力矩和力偶的概念

?力偶的特性

?力偶系的平衡及平衡方程的应用

★作业

练习册

力学电子教案（ 3、4 ）【课题名称】

平衡方程及其应用

【教材版本】

李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006

【教学目标与要求】

一、知识目标

1、了解力在坐标轴上的投影；

2、理解平面力系的平衡方程及其应用。

二、能力目标

通过平面力系平衡方程的应用，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标

1、了解力在坐标轴上的投影；

2、了解平面力系的平衡方程及其特例。应用平衡方程解决工程实际问题，培养工程意识。

四、教学要求

1、初步了解力在坐标轴上的投影；

2、应用力的平移原理建立平衡方程并能解决工程实际问题。

【教学重点】

1、力在坐标轴上的投影；

2、平衡方程的应用。

【难点分析】

应用力的平移原理建立平衡方程

【教学方法】

教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】

1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，2006

2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2006

【教学安排】

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】

★复习旧课（5分钟）

1、力的平移原理

2、力偶性质

☉力偶无矩心

☉力偶无合力

☉等效力偶可以互换

★导入新课

平衡方程是在解决工程实际问题中，通过对力的分析，建立起来的力的数学解析表达式，是工程实际中对受力情况的一种定量分析方法。

★新课教学（80分钟）

§2-2 平衡方程及其应用

一、平面受力时的解析表示法

力在坐标轴上的投影

力F在x、y轴上的投影：

F F F 1'

2

''

l 1O

l 2

l 3

力F 在x 、y 轴分力大小：

投影正负规定如下：若此力沿坐标轴的分力的指向与坐标轴一致，则力在该坐标轴上的投影为正值；反之，则投影为负值．

? 注意：

力的分力是矢量，而力在坐标轴上的投影是代数量。

? 讨论： 合力是否一定比分力大？

二、平面受力时的平衡方程及应用 1、平面一般力系的简化

一般力系平移后得到一个汇交力系和力偶系。 2、平面一般力系的平衡

平面汇交力系的合力和平面力偶系的合力偶矩同时为零。 平衡方程：

例题分析：教材例2-5、例2-6 三、平面受力的特殊情况

1、平面平行力作用的平衡平衡方程

例题分析： 塔式起重机的机身总重G =220kN ,重心在塔中点，最大起重量,尺寸如图所示。 求（1）当平衡重时，轨道的反力；

A 3

O

A 2

A 1

F 1

F 3

F 2

R '

L O

O

00x y o F F M ∑=∑=∑=00

y O F M ∑=∑=

（2）满载时保持机身平衡的最小平衡重；

（3）空载时保持机身平衡的最大平衡重。

解：

（1）由平衡力系平衡方程求反力

（2）满载时，

（3）空载时，

2、平面力偶系的合成与平衡

作用在物体同一平面内的力偶，称为平面力偶系。平面力偶系合成的结果为一合力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。

若力偶系平衡，则合力偶矩必为零。

)

(=

∑P

M

B

)2

12

(

2

4

)2

6(=

-

-

?

+

?

-

+P

G

N

Q

A

kN

N

A

45

=

=

∑

y

P0

=

-

-

-

+Q

P

G

N

N

B

A

kN

N

B

255

=

=

A

N

)

(=

∑P

M

B

)2

12

(

2

)2

6(

min

=

-

-

?

+

+P

G

Q

kN

Q5.7

min

=

=

B

N

)

(=

∑P

M

A

2

)2

6(

max

=

?

-

-G

Q

kN

Q110

max

=

kN

Q

kN110

5.7<

<

平衡方程

例题分析：钻孔时钻头给工件施加一个压力和一个力偶，其力偶矩，若夹紧工件的两个螺栓间的距离，求每个螺栓所受的横向力。 解：

课内练习：练习册（先练习后总结）

★ 小结（5分钟）

? 平面任意力系的简化 ? 平面任意力系的平衡

? 平面任意力系平衡方程的应用 ? 力偶系的平衡及平衡方程的应用 ★ 作业 练习册

M m ==∑0

=∑m 0

1=+m l N A N l

m N A

A 250=-=

N

N N A B 250==

电路分析教案

北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称：电路分析基础 专业基础必修课程性质： 吴安岚主讲教师：131 联系电话：

：E-MAIL 53 / 1 课时分配表 53 / 2 第1课 一．章节名称 1.1电路和电路模型；1.2电路的基本物理量 二．教学目的 1、掌握内容：理想电路元件、电路模型的概念； 电流、电压、电位、功率的概念；电流、电压参考方向。

2、了解内容：电路的作用、组成。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．理想电路元件、电路模型； 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位； 电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 3．电路的作用、组成、分类。 五．教学重难点 重点：1．电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 难点：功率的正负,功率平衡。 六．选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七．作业要求 1.2，1.3----------纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九．教学参考资料 邱关源《电路》，蔡元宇《电路及磁路》，李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 3 第2课 一．章节名称 1.3 基尔霍夫定理 二．教学目的 1、掌握内容：基尔霍夫定理；按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容：无。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点）

1．基尔霍夫定理； 2．按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3．KCL、KVL定理推广。例题。 五．教学重难点 重难点：1、按电流、电压参考方向列KCL、 KVL方程。 2 、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六．选讲例题 重点讲解P9[例1.1]、P10[例1.2]和P11的检查学习结果。七．作业要求 1.10，1.19----------纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九．教学参考资料 邱关源《电路》，蔡元宇《电路及磁路》，李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 4 第3课 一．章节名称 1.4 电压源和电流源 1.5电路的等效变换 1.5.2 电源之间的等效变换 二．教学目的 1、掌握内容：理想电压源和理想电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的等效变换。 2、了解内容：无。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．等效变换的概念。理想电压源和理想电流源的特性。 2．实际电压源和实际电流源的特性。实际电压源和实际电流源的等效变换。3．电路的伏安关系式。 五．教学重难点

双层网壳结构的静力分析与设计课件

双层网壳结构的静力分析与设计 摘要：本文简述了双层网壳的静力设计过程，并通过对杆件内力的分析和变形能力的探讨得出如下结论：双层网壳这种结构型式具有有较强的承载能力，良好的稳定性和优越的协调变形性能，是各种大跨度建筑值得采用的一种屋盖型式。 关键词：双层网壳，柱壳，大跨度空间结构。 设计概况：某展览馆主展厅屋面为弧线形，跨度27m，结合使用要求，拟采用双层网壳的屋盖结构型式。该结构不仅具有有较高的承载能力，且当在屋顶安装照明、空调等各种设备及管道时，它还能有效地利用空间，方便吊顶构造，经济合理。 一、柱壳结构的型式与分析 1 柱壳结构型式 本设计所用柱壳采用正放四角锥体系，柱壳跨度27m，矢高4.5m，纵向长度42m。杆件长度控制在3m～3.5m之间。 2 柱壳结构分析 结构分析的核心问题是计算模型的确定。本设计中柱壳结构的计算模型为空 图1 柱壳上弦支座图 图1中，a点为二向支承（约束x，z方向位移），d点为二向支承（约束y，z方向位移），c点为三向支承（约束x，y，z方向位移），其余带×号的各点均设置单向支承（只约束z方向的位移）。 柱壳结构为大型复杂结构，因此采用有限元分析软件SAP2000对其进行结构分析，并结合我国钢结构设计规范对各杆件进行截面设计和验算。 二、静力设计 1、荷载计算 1）恒载标准值计算

2 /375 m KN 2/5m KN 2 /m KN 屋面构件及网壳自重恒载： 0.752/m KN 灯具： 0.052/m KN 2）活载标准值计算 屋面活载：0.52/m KN ； 雪荷载：375.05.075.00=?=?=s s r k μ2/m KN ； 风荷载： C 类地貌，风压高度变化系数查表得74.0=z μ，风振系数 0.1=z β 2所示： 因此，有：21/0789.0m KN w -=，22/237.0m KN w -= ，23/148.0m KN w -= 2○ 1。 ○ 2 ○ 3 6/127/5.4/==l f 15 4)2.06/1(1.02.0-=-?-=s μl f /s μ 0.10.8 -0.20 0.50.6 +

工程构件受力分析基础知识

工程构件受力分析基础知识 1工程力学的研究对象 工程力学是研究工程构件的受力分析、承载能力的基本原理和方法的科学。 工程中一般构件按宏观尺寸区分为：(1)杆件；(2)板、壳构件；(3)实体构件。工程力学的研究对象主要是杆件。 2杆件的几何特征 杆件是指物体的纵向(长度)尺寸远大于横截面的宽度和高度(横向)尺寸的构件。即杆件的几何特征：细而长。 杆件主要几何因素是横截面和杆轴线。 横截面——垂直杆长度方向的截面。 杆轴线——所有横截面形心的连线。 3工程力学的研究内容和任务 工程力学的任务是通过研究构件的强度、刚度、稳定性和材料的力学性能，在保证既安全可靠又经济节约的前提下，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。 构件正常工作必须满足强度、刚度和稳定性的要求，即进行其承载能力计算。 强度是指构件抵抗破坏的能力。 刚度是指构件抵抗变形的能力。 稳定性是指构件保持原有平衡状态的能力。 构件的强度、刚度、稳定性与材料的力学性能有关，而材料的力学性能需要通过试验来测定。此外，工程中还存在着单靠理论分析尚难解决的复杂问题，需要依靠实验来解决。因此，在工程力学中，实验占有十分重要的地位。

工程力学的内容包含以下几个部分：(1)工程构件受力分析； (2)工程构件承载能力分析；(3)受压构件稳定性分析；(4)工程构件承载能力优化分析 4刚体、变形固体及其基本假定 1．刚体的概念 所谓刚体就是指在外力的作用下，大小和形状都不变的物体。 2．理想变形固体及其基本假设 变形固体是指受力后会产生变形的物体。 对理想变形固体材料的基本假设有：(1)连续均匀假设；(2)各向同性假设。 撤去荷载可完全消失的变形称为弹性变形。撤去荷载不能恢复的变形称为塑性变形或残余变形。 工程中大多数构件在荷载作用下产生的变形量若与其原始尺寸相比很微小时，称为小变形，否则称为大变形。 工程力学中把所研究的构件作为连续、均匀、各向同性的理想变形固体，在弹性范围内和小变形情况下研究其承载能力。 5荷载的分类与组合 作用在结构上的主动力和其他外来作用，广义地讲，都可以称为荷载。 荷载按其作用方式不同可分为集中荷载与分布荷载；若按作用性质不同则可分为静力荷载与动力荷载。 6工程力学基本概念 1．力的概念 1)定义 力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变和变形。

电路分析基础课程标准(120学时)

青海建筑职业技术学院 《电路分析基础》课程标准 适用专业：通信技术、电子信息工程技术（普大） 编写单位：信息技术系通信、电子教研室 编写人：蒋雯雯 审批：李明燕 编写日期：2007 年07月 修订日期：2011年03月

《电路分析基础》课程标准 学时数：120学时 适应专业：通信技术、电子信息工程技术（普大） 一、课程的性质、目的和任务 《电路分析基础》课程是我院普大“通信技术”和“电子信息工程技术”专业重要的技术基础课，它既是通信电子类专业课程体系中高等数学、物理学等科学基础课的后续课程，又是后续课程（如模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统和电子测量仪器等）的基础，在整个人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用。 本课程理论严密、逻辑性强，有广阔的工程背景，是通信、电子类学生知识结构的重要组成部分。本课程系统地阐述了电路的基本概念、基本定律和基本的分析方法，是进一步学习其他专业课程必不可少的前期基础课程。本课程的任务是使学生掌握通信、电子类技术人员必须具备的电路基础理论、基本分析方法，掌握各种常用电工仪器、仪表的使用和简单的电工测量方法，为后续专业课的学习和今后踏入社会后的工程实际应用奠定基础。 二、课程教学目标和基本教学要求 教学目标：通过本课程的学习，逐步培养学生严肃、认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力。 1．知识目标： 简单直流电路分析、一阶电路的暂态分析、交流电路的分析与应用。

2．职业技能目标： 电路元器件的识别、测量能力；基本工具的使用能力；基本仪器的使用能力；电路图识图能力，并能在电工操作台上正确连接电路；能够对实际直流电路进行正确的操作、测量；直流电路的分析、计算及初步设计；能够对实际交流电路进行正确的操作、测量；交流电路的分析、计算及初步设计；动态电路的分析、计算及初步设计；安全用电能力。 3．职业素质养成目标 耐心细致的职业习惯的养成；规范操作习惯的养成；信息获取能力；团结协作精神的养成。 教学要求：本课程应适应电路内容的知识更新和课程体系改革的需要，着重介绍经典的电路分析方法，力求做到以应用为目的，以必需、够用为度，讲清概念，结合实际、强化训练，突出适应性、实用性和针对性；重点讲清基本概念和经典的电路分析方法，在例题和习题的选取上，适当淡化手工计算的技巧，并根据该课程具有较强的实践性的特点，在每章中引入计算机辅助分析与仿真测量，同时加入16个（包括5个选做）电路的实践操作实验，以达到理论与实践的结合和“教、学、做”的统一。 三、课程的教学目的、内容、重点和难点 第一章电路的基本概念与定律 教学目的： 1.了解实际电路、理想电路元件和电路模型的概念。 2.理解电路中的基本物理量－电流、电压和电功率的基本概念。 3.掌握电路的基本定律－欧姆定律、基尔霍夫定律。

第1章教案电路分析基础分析

第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能，了解元件模型和电路模型的概念； 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义； 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性； 4、熟练掌握基尔霍夫定律； 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位； 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念； 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理； 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个，但无论是简单的还是复杂的具体电路，都是由这些元件构成，从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而，要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律，介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路，原则上也适用于其他线性电路。为此，必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数 1学时 本节重点 1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量（电动势、电压、电流）的参考方向； 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比，建立起理想元件模 型的概念，结合举例，说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型： 3、常用的理想元件： 二、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向，为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路，人为任意设定的电路变量的方向，如图（b）所示。 参考方向标示的方法： ①箭头标示；②极性标示；③双下标标示。

第二章构件的静力分析检测题

第二章构件的静力分析检测题 一， 填空题： 1.力的三要素指的是 ， ， 。 2.常见的约束类型有 ， ， 和 。 3.力矩是力对一点的矩，等于该点带力作用线上任一点 与 的矢量积。 4.两个大小相等方向相反的平行力组成的二力，称为 。 5.可以把作用在刚体上点A 的力F 平移到一点B ，但同时必须附加一个 ，其大小等于 。 6.若刚体处于平衡，则必须满足作用于刚体上的合力矢 ，合力偶矩 。 7.物体G=100N ，置于水平面上。物体与平面的滑动摩擦系数为，当物体受水平力Q 分别为10N ，30N ，40N 时，则摩擦力分别为 } ， 和 。 8.正在匀速行驶的气车，后轮是驱动轮，前轮是从动轮，则后轮所受摩擦力的方向是 ，前轮所受摩擦力的方向是 。 9.图示：在水平面上放置A ，B 两个物体，重量GA=100N ，GB=200N ，中间用一根绳联接，A ，B 两物体与地面的摩擦系数为，若以大小为F=30N 的拉力拉物体时，绳的拉力为 ，若F=50N 时，绳的拉力为 ，若F=60N 时绳的拉力为 。 10.作用力和反用力是作用在 物体上，大小 ，方向 。 二， 选择题： 1.图示：受力物体，F1=F2=F3，则该物体处于（ ）状态。 A.平衡 B.不平衡 C.既可能平衡也可能不平衡 2. 举重时，双手向上举杠铃，杠铃向下压手，但终归将杠铃举起， F3 F2

因此这二力的关系是：（ ） A.手举杠铃的力大于杠铃对手的压力 B.举力和压力等值，反向，共线属于平衡力 C.举力和压力等值，反向，共线，同时分别作用在人手和杠铃上，属于一对作用力和反作用力。 3.在平面中力矩不为零的条件是（ ） A. 作用力为0，力臂不为0 B. 作用力和力臂都不为0 C. — D. 作用力不为0，力臂为0 4.图示三种情况，轮的转动效果是（ ） A.相同 B.不相同 C.不一定相同 5.如图，同样的绳索吊同一重物，按A ，B ，C ）如图（ $ A B C 6.吊灯如图所示，已知灯重G ，悬绳AB=BC=2m ，BD=1m ，则悬绳所受的拉力为（ ） =T BC =G/2 B. T AB =T BC =G C. T AB =T BC =√3G < 7.小车受力情况如图，已知F 1=30N 、F 2=50N 、α=300，则其水平方向的合力为（ ） A.向前 B.向后 9.如图一重为G 的小球，用绳索AB 挂于墙上，AB 与墙的夹角为300，则绳AB 的拉力为（ ） … 、 A C A

构件地静力分析基础

第二 讲 学时：2学时 课题：第一章构件静力分析基础静力分析的基本概念静力学公理约束和约束反力 目的任务：理解静力分析的基本概念、掌握静力学公理、约束和约束反力 重点：静力学公理、约束反力 难点：约束和约束反力的概念 第一章构件静力分析基础 静力分析的基本概念 1.1.1 力的概念 1. 定义力是物体间的相互机械作用。这种机械作用使物体的运动状态或形状尺寸发生改变。 力使物体的运动状态发生改变称为力的外效应； 力使物体形状尺寸发生改变称为力的内效应。 2. 力的三要素及表示方法 物体间机械作用的形式是多种多样的，如重力、压力、摩擦力等。 力对物体的效应（外效应和内效应）取决于力的大小、方向和作用点，这三者被称为力的三要素。 力是一个既有大小又有方向的物理量，称为力矢量。 用一条有向线段表示，线段的长度（按一定比例尺）表示力的大小；线段的方位和箭头表示力的方向； 线段的起始点（或终点）表示力的作用点，如图所示。力的国际单位为[牛顿]（N）。

3.力系与等效力系 若干个力组成的系统称为力系。 如果一个力系与另一个力系对物体的作用效应相同，则这两个力系互称为等效力系。 若一个力与一个力系等效，则称这个力为该力系的合力，而该力系中的各力称为这个力的分力。 已知分力求其合力的过程称为力的合成，已知合力求其分力的过程称为力的分解。 4.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。 1.1.2 刚体的概念 所谓刚体，是指在外力作用下，大小和形状保持不变的物体。 这是一个理想化的力学模型，事实上是不存在的。 实际物体在力的作用下，都会产生程度不同的变形。 但微小变形对所研究物体的平衡问题不起主要作用，可以忽略不计，这样可以使问题的研究大为简化。 静力学中研究的物体均可视为刚体。 静力学公理 公理1 二力平衡公理 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。

第一章刚体的受力分析及其平衡规律

第一章 刚体的受力分析及其平衡规律 本章重点内容及对学生的要求： （1）掌握相关的基本概念： （2）熟悉平面汇交力系和平面一般力系的简化方法，掌握平面汇交力系、一般力系及平力 偶系的平衡方程。 （3）能够熟练地绘制分离体的受力图，并能正确地完成构件的受力分析。 第一节 力的概念及其性质 1、 以塔设备的设计为例，向学生概括介绍受力分析的内容和处理方法，同时引出本章所要 讲述的主要内容。 安装在室外的塔器，主要受到以下的力： （1） 塔设备自身的重力W （包括介质和塔内件的重力，为体积力）； （2） 风载荷q （表面力，如图为非均匀分布的表面力）； （3） 基础对塔底的反作用力y N （集中力），使塔设备不下沉； （4） 基础螺拴对塔设备产生的力距M 和反作用力x N （集中力），使塔设备不会被 风吹倒，也不会产生水平方向的移动； 在以上的受力中，W ，q 可以从设计条件中估算或者设计规范中查出，为已知力，x N ，y N 与M 为未知力和力矩，根据以后我们将要讲到的静力平衡方程，可以比较方便地求解x N ，y N 与M ，从而得出塔设备底部的受力情况，根据将要介绍的强度条件计算出： （1） 受风力q 和y N 作用的塔底座圈应选用多大的直径； （2） 受力矩M 作用的基础螺拴要选用多大的直径； （3） 根据已知的设计压力P ，风力q 和塔设备的重量W ，确定塔体的厚度。 图1-1 塔的受力示意图（见幻灯片） 2、 力的概念及分类 力是物体与物体间的相互作用，其通过物体间相互作用所产生的效果而表现出来的。 力是矢量，力的大小、方向和作用点是力的三要素。 力的作用线的概念，即采用一带箭头的有向线段表示，线段长度表示力的大小，箭头表示方向，如图1-2图所示。

第二章构件的静力分析

第二章　构件的静力分析构件的静力分析是选择构件的材料、确定构件具体外形尺寸的基础。 一、工程力学的几个基本概念 1、刚体 指受力时不变形的物体。 实际中刚体并不存在，但如果物体的尺寸和运动范围都远大于其变形量，则可不考虑变形的影响，将其视为刚体，因此，刚体只是一个理想的力学模型。 2、平衡 平衡是指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动。 3、平衡条件 作用在刚体上的力所应当满足的必要和充分的条件称为平衡条件。 二、力的基本性质 （一）　力和力系 1、力的定义 力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态和形状发生改变。 力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；使物体的形状发生改变的效应，称为力的内效应 2、力的三要素 力的大小、方向和作用点称为力的三要素。 力的任一要素的改变，都将改变其作用效果，因此，力是矢量，用黑体字母（如F）表示，对应的白体字母表示其大小，力的大小以牛顿（N）为单位。 3、力的图示法 力在图中用有向线段AB表示： 线段的长度代表其大小；线段所在 的直线为力的作用线，箭头代表力 的方向；线段的起点表示力的作用点。 4、力系 1）力系的概念

作用在物体上的力群称为力系 2）力系的等效 力系的等效是指两个力系对同一刚体的作用效果相同。等效的两个 力系可以互相代替。 3）合力与分力 若一个力与另一力系等效，则此力称为该力系的合力，力系中各力 称为此力的分力。 （二）力的基本性质 性质一（二力平衡原理） 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这 两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上（即两力等值、反向、 共线）。 只受二个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。 性质二（力的平行四边形法则） 作用在物体上同一点的两个力，可以按平行四边形法则合成一个 合力。此合力也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四 边形的主对角线确定。 R＝F1＋F2 二力既然可以合成为一力，则一力也可以分解为二力。 推理：（三力平衡汇交定理） 当刚体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线汇 交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点，且三个力的作用线在同 一平面内。 三力平衡定理在工程实践中，常用来确定结构物（例如三铰 拱）支座反力的作用线。 性质三（作用和反作用定律） 任意两个相互作用物体之间的作用力和反作用力同时存在。这 两个力大小相等，作用线相同而指向相反，分别作用在这两个物体上。 （注意和二力平衡的区别） 这个公理概括了自然界中物体间相互的作用力的关系，表明一 切力总是成对的出现的。有作用力就必有反作用力，它们彼此互为依存 条件，失去一方，他方也就不存在。但是应该注意作用力与反作用力是 分别作用在两个物体上的，决不能认为这两个力互成平衡。这与公理一

电路分析基础教案

I．组织教学 起立、清点人数 向各位同学致以新春的问好，同时祝贺同学们新的一年，新春快乐，学习进步，事事顺心。向全班同学自我介绍，并留下相关联系方式。 1．本门课教师的要求 （1）要求同学们要按时上课，按时下课，课堂上不得扰乱课堂秩序。 （2）作业每周教一次，并认真完成 （3）考试成绩构成：平时成绩平时占40％期末占60％，平时成绩作业占20％，表现及考勤占20％如果课堂上因为违纪被点名一次扣1分，直到扣完为止。作业缺一次扣一分直到扣完为止。 2．希望同学们有问题主动和任课教师交流 II．复旧引新： 1．高中和初中物理中有关的电路知识 III．授新课：（第一次课） 第1章电路的基本概念和基本定律本章介绍电路模型，电路的基本物理量、基本定律和基本元件，以及电路模型的应用实例。通过本章的学习，了解实际电路的功能和特点，电路模型的概念和意义，实际电路与电路模型内在的联系和区别。电流和电压参考方向是电路分析中最基本的概念，基尔霍夫电流定律和电压定律是电路理论的基石，应熟练掌握和运用。要理解和掌握电路基本元件的定义和元件方程与参考方向的关系，以及功率和能量的计算。学习电路理论应注重与实际应用的结合。

1.1 电路与电路模型 1.1.1 电路 1、电路的构成 （1）电源：提供电能的装置 （2）负载：消耗电能的装置 （3）中间环节：用来连接电源和负载，起传递和控制电能的作用。如下图： 2、电路的分类及作用 （1）电力电路：实现电能传输和转换功能的电路（2）信号电路：实现信号的传递和处理功能的电路 实际上在同一电路中又可能将同时包含这两种电路，比如电视机 1．1．2电路模型： 通过模型化的方法研究客观世界是人类认识自然的一个基本方法。为了能对模型进行定量分析研究，通常是将实际条件理想化、具体事物抽象化、复杂系统简单化。建立起来的模型应能反映事物的基本特征，以便对实际事物本

构件的静力分析(题+案)

例1.1 重W的均质圆球O，由杆AB、绳索BC与墙壁来支持，如图l.11a所示。各处摩擦与杆重不计，试分别画出球O和杆AB的受力图。 解 (1)以球为研究对象 1)解除杆和墙的约束，画出其分离体图； 2)画出主动力：球受重力W； 3)画出全部约束反力：杆对球的约束反力N D和墙对球的约束反力N E(D、E两处均为光滑面约束)。球O的受力图如图1.11b所示。 (2)以AB杆为研究对象 1)解除绳子BC、球O和固定铰支座A的约束，画出其分离体图。 2)A处为固定铰支座约束，画上约束反力X A、Y A； 3)B处受绳索约束，画上拉力T B； 4)D处为光滑面约束，画上法向反力N D′，它与N D是作用与反作用的关系。AB杆的受力图如图1.11c所示。 例1.2图1.12a所示的结构，由杆AC、CD与滑轮B铰接组成。物重w、用绳子挂在滑轮上。杆、滑轮及绳子的自重不计，并忽略各处的摩擦，试分别画出滑轮B、重物、杆AC、CD及整体的受力图。 解 (1)以滑轮及绳索为研究对象。解除B、E、H三处约束，画出其分离体图。在B处为光滑铰链约束，画出销钉对轮孔的约束反力X B、Y B。在E、H处有绳索的拉力T E、T H。其受力图如图1.12b所示。 (2)以重物为研究对象。解除H处约束，画出其分离体图。画出主动力重力w。在H处有绳索的拉力T H＇，它与T H是作用与反作用的关系。其受力图如图1.12c所示。 (3)以二力杆CD为研究对象(在系统问题中，先找出二力杆将有助于确定某些未知力的方向)。画出其分离体图。由于CD杆受拉(当受力指向不明时，一律设在受拉方向)，在C、D处画上拉力S C与S D，且S C=-S D。其受力图如图1.12d所示。

机电技术应用专业机械基础课程第二章--构件的静力分析教案

第2章构件的静力分析教案 【课题名称】 力约束受力图 【教材版本】 李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社。 【教学目标与要求】 一、知识目标 1、熟悉力的概念、性质； 2、理解约束类型，掌握约束反力方向的确定。熟练绘制受力图 二、能力目标 能把工程实际结构转换成力学模型，培养分析问题和解决问题的能力。 三、素质目标 1、了解力的概念，掌握力的性质； 2、了解约束类型及约束反力方向的确定。 四、教学要求 1、初步了解力的概念、性质； 2、能准确判断出约束类型并确定约束反力方向，有一定的分析问题和解决问题的能力。 【教学重点】 1、力的概念、性质； 2、约束类型，约束反力方向的确定。 3、画受力图 【难点分析】 约束反力方向的确定。 【教学方法】 教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。 【教学资源】 1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社。 2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社。 【教学安排】 2学时（90分钟） 教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。【教学过程】 ★导入新课（5分钟） 构件的静力分析是选择构件材料、确定构件外形尺寸的基础。构件的静力分析是以刚体为研究对象。刚体是指受力后变形忽略不计的物体。 ★新课教学（80分钟） 第2章构件的静力分析 §2-1 力的基本性质 一、力的概念（25分钟） 1.力的定义 力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。 说明：力的效应分外效应—改变物体运动状态的效应。内效应—引起物体变形的效应。

第2章 机械基础构件的静力分析

第2章构件的静力分析 一、填空题 1. 力的三要素是、和。 2. 力是物体间的相互，这种作用的效果是使物体的发生变 化，或者使物体发生。 3. 约束限制，且这种限制是通过来实现的。 4. 力矩为零的两种情况是和。 5. 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是， 且作用在上。 6. 力偶可以在其作用平面内任意而不改变它对。 7. 力的平移定理是的依据。 8. 在力的投影中，若力F平行于X轴，则F x＝；若力垂直于Y轴， 则F y＝。 9. 力偶无，同时也不能用一个力来平衡，力偶只能用来平衡。 10. 柔性约束的约束特点是只能承受，不能承受。 二、判断题 1．作用于刚体上的力，其作用线可在刚体上任意平行移动，其作用效果不变。（）2．合力不一定大于分力。（）3．在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。（）4. 二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的可传性原理只适用于刚体。（）5．力偶的作用效果与力的大小和力偶臂的长短有关，而与矩心无关。（） 6. 光滑接触表面约束、柔性约束都能承受压力。（） 7. 用解析法求平面汇交力系的合力时，若取不同的直角坐标系，所求得的合力是相同的。 （） 8. 刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（） 9. 各力作用线互相平行的力系，都是平面平行力系。（） 10.用双手旋转水龙头，这个动作属于力偶作用。（）

三、选择题 1.某刚体同一平面的不同点上分别作用着力F1、F2…F n，则使刚体处于平衡状态时应满足 条件。 A．各点作用力的投影代数和为零 B．合力为零、合力矩为零 C．合力矩为零 D. 合力为零 2.一学生体重为G，双手手抓单杠吊于空中，下列选项中感到最费力的是。 A. 两臂垂直向上 B. 两臂张开成60o C. 两臂张开成120o 3.已知两个力F1和F2在同一坐标轴上的投影相等，则这两个力。 A. F1>F2 B. F1

《电路分析基础》课程练习试题和答案

电路分析基础 第一章 一、 1、电路如图所示， 其中电流I 1为 答( A ) A 0.6 A B. 0.4 A C. 3.6 A D. 2.4 A 3Ω 6Ω 2、电路如图示, U ab 应为 答 ( C ) A. 0 V B. -16 V C. 0 V D. 4 V 3、电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零，, 则电路的功率情况为 答( B ) A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率，供出功率无法确定

U I S 二、 1、 图示电路中, 欲使支路电压之比 U U 1 2 2=，试确定电流源I S 之值。 I S U 解： I S 由KCL 定律得： 2 23282 22U U U ++= U 248 11 = V 由KCL 定律得：04 2 2=+ +U I U S 11 60 - =S I A 或-5.46 A 2、用叠加定理求解图示电路中支路电流I ，可得：2 A 电流源单独作用时，I '=2/3A; 4 A 电流源单独作用时, I "=-2A, 则两电源共同作用时I =-4/3A 。

3、图示电路ab 端的戴维南等效电阻R o = 4 Ω；开路电压U oc = 22 V 。 b a 2 解：U=2*1=2 I=U+3U=8A Uab=U+2*I+4=22V Ro=4Ω 第二章 一、 1、图示电路中，7 V 电压源吸收功率为 答 ( C ) A. 14 W B. -7 W C. -14 W D. 7 W

刚体的基本概念受力分析

第一章 质点、刚体的基本概念受力分析 习题解析 1-1 解释下列名词：力的内效应、力的外效应、等效力系、质点、刚体。 答：力使物体形状发生改变的效应称为力的内效应。 力使物体运动状态发生改变的效应称为力的外效应。 两个不同的力系，如果它们对同一个物体的作用效应完全相同，则这两个力系是等效的，它们互称等效力系。 在研究某些问题时，不计物体形状、大小，只考虑质量并将物体视为一个点，称为质点。 刚体：由无穷多个点组成的不变形的几何形体，它在力的作用下保持其形状和大小不变。 1-2 平衡状态一定静止吗？什么是平衡力系？ 答：不能说平衡状态一定静止，因为静止和匀速直线运动都是平衡状态。 若一个力系对物体作用后，并不改变物体原有的运动状态，则该力系称为平衡力系。 1-3 什么是二力杆？二力杆一定是直杆吗？ 答：在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆。二力杆不一定是直杆。 1-4 什么是作用在刚体上的力的三要素？什么是三力平衡汇交定理？ 答：作用在刚体上的力，其三要素为大小、方向和作用线的位置。 三力平衡汇交定理： 当刚体受三个力作用（其中二个力的作用线相交于一点）而处于平衡时，则此三力必在同一平面内，并且它们的作用线汇交于一点。 1-5如图1-6所示，已知力F 1=60N,1α=300；力F 2=80N, 2α=450。试用力的平行四边形法则、力的三角形法则分别求合力F R 的大小以及与F 1的夹角β。 图1-6 题1-5图 解：1.取比例尺如图1-7所示。作力的平行四边形，量得合力F R 的大小为139 N 以及 与F 1的夹角β=80~90。

图1-7 力的平行四边形法则 2. 取比例尺如图1-8所示。作力的三角形，量得合力F R的大小为139 N以及与F1 的夹角β=80~90。 图1-8 力的三角形法则 1-6 已知F1﹑F2﹑F3三个力同时作用在一个刚体上，它们的作用线位于同一平面，作用点 分别为A﹑B﹑C，如图所示。已知力F1﹑F2的作用线方向，试求力F3的作用线方向。 图1-9 题1-6图 解：将力F1﹑F2的作用线延长汇交于O点，由三力平衡汇交定理可知，力F3的作用 线方向必沿CO，如图1-10所示。

第二章 杆件的静力分析 复习资料(学生)

第二章杆件的静力分析复习资料 一、力的概念 1、力是使物体的运动状态发生变化或使物体产生变形的物体之间的相互机械作用。 2、力的三要素：、和。当这三个要素中任何一个改变时，力对物体的作用效应就会改变。 3、力是一个既有又有的矢量。在国际单位制中，力的单位用（牛）或（千牛）表示。 二、力的基本性质 1、作用与反作用定律 一个物体对另一个物体有一作用力时，另一物体对该物体必有一个反作用力。这两个力相等、相反、作用在上，且分别作用在上。 2、二力平衡公理 作用于某刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力、，且上。 作用于刚体上的力，可以沿其移动到该刚体上的，而它对刚体的作用效果。 3、力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，其合力也作用在该点上，合力的和由这两个力为邻边所作平行四边形的确定。 4、力的分解 1）工程中常将作用力分解为沿方向的分力和方向的分力。 2）在人拉车相同力的情况下，越小，拉车的效果越明显，是因为起到拉车的作用，起到减少车与地面正压力的作用。3）当物体沿水平方向运动时，常将力分解为沿方向和方向；当物体沿斜面运动时，常将力分解为方向和方向。三、力矩

1、力对物体的作用效应，除 外，还有 。 2、在力学上用F 与d 的乘积及其转向来度量力F 使物体绕O 点转动的效应，称为力F 对O 点之矩，简称 ，以符号M0（F ）表示。O 为力矩中心，简称 ；O 点到力F 作用线的垂直距离d 称为 。 Fd F o ±=)(M 3、正负号表示两种不同的转向，规定使物体产生 旋转的力矩为正值；反之为负值。 4、力矩的单位是 （牛·米）或 （千牛·米） 5、提高转动效应的方法：一方面可以 ，更有效的办法是 。 6、力矩原理的应用： 、 、 等 四、力偶 1、力学中，把作用在同一物体上 、 、 的一对平行力称为力偶，记作（F 1，F 2），力偶中两个力的作用线间的距离d 称为 ，两个力所在的平面称为力偶的作用面。 2、力偶的应用实例：司机双手转动 、 、 、麻花钻两 、用两个手指拧动水龙头、开门锁等。 3、力偶中的两个力 二力平衡条件，不能平衡也不能对物体产生 ，只能对物体产生转动效应。 4、力偶对物体的转动效应，随 或 而增强。用二者的乘积Fd 并加以适当的正负号所得的物理量来度量力偶对物体的转动效应，称之为力偶矩，记作m （F 1，F 2）或M ，即 Fd )，F M(F 21 ±= 5、使物体产生 旋转的力偶矩为正值；反之为负值。 6、力偶矩的单位与力矩 五、力的平移定理 1、作用于刚体上的力，可以平移到刚体上 ，但必须附加 才能与原来的力等效，附加力偶的力偶矩等于原来的力对新作用点的力矩。 六、约束、约束反力

牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析(含内容和排版简要说明)

青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：机械原理课程设计 学院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化学号：019 081 学生：刘浩然指导老师：胡之杨 青岛理工大学琴岛学院教务处 2010 年12 月23 日

《机械原理课程设计》评阅书

目录 1 摘要.......................................... 错误! 未定义书签。 1 概述...................................................... 错... 误!未定义书签。 2 任务: ........................................................................................... 错... 误!未定义书签。 2 运动分析: .................................................................. 错误! 未定义书签。 1. 工作原理及工艺动作过程 ........................................ 错. 误!未定义书签。 2 导杆机构的运动分析速度分析............................... 错. 误! 未定义书签。 速度分析 ..................................................... 错误!未定义书 签。 加速度分析 ................................................... 错误!未定义书 签。 3 导杆机构的动态静力分析........................ 错误! 未定义书签。 ....................................................................................................... 错...误! 未定义书签。 分离3,4 构件进行运动静力分析，............................. 错. 误! 未定义书签。4总结 ......................................... 错误!未定义书签。 5 方案比较...................................... 错误! 未定义书签。 6 参考文献...................................... 错误! 未定义书签。

01构件的静力分析(题+案)

例重W的均质圆球O，由杆AB、绳索BC与墙壁来支持，如图l.11a所示。各处摩擦与杆重不计，试分别画出球O和杆AB的受力图。 解 (1)以球为研究对象 1)解除杆和墙的约束，画出其分离体图； 2)画出主动力：球受重力W； 3)画出全部约束反力：杆对球的约束反力N D和墙对球的约束反力N E(D、E两处均为光滑面约束)。球O的受力图如图所示。 (2)以AB杆为研究对象 1)解除绳子BC、球O和固定铰支座A的约束，画出其分离体图。 2)A处为固定铰支座约束，画上约束反力X A、Y A； 3)B处受绳索约束，画上拉力T B； - 4)D处为光滑面约束，画上法向反力N D′，它与N D是作用与反作用的关系。AB杆的受力图如图1.11c所示。 例图1.12a所示的结构，由杆AC、CD与滑轮B铰接组成。物重w、用绳子挂在滑轮上。杆、滑轮及绳子的自重不计，并忽略各处的摩擦，试分别画出滑轮B、重物、杆AC、CD及整体的受力图。 解 (1)以滑轮及绳索为研究对象。解除B、E、H三处约束，画出其分离体图。在B处为光滑铰链约束，画出销钉对轮孔的约束反力X B、Y B。在E、H处有绳索的拉力T E、T H。其受力图如图所示。 (2)以重物为研究对象。解除H处约束，画出其分离体图。画出主动力重力w。在H处有绳索的拉力T H＇，它与T H是作用与反作用的关系。其受力图如图1.12c所示。 (3)以二力杆CD为研究对象(在系统问题中，先找出二力杆将有助于确定某些未知力的方向)。画出其分离体图。由于CD杆受拉(当受力指向不明时，一律设在受拉方向)，在C、D

处画上拉力S C 与S D ，且S C =-S D 。其受力图如图所示。 (4)以AC 杆为研究对象。解除A 、B 、C 三处约束，画出其分离体图。在A 处为固定铰支座，故画上约束反力X A 、Y A 。在B 处画上X B ′、Y B ′，它们分别与X A 、Y A 互为作用力与反作用力。在C 处画上S C ′，它与S C 是作用与反作用的关系，即S C ′=-S C 。其受力图如图所示。 (5)以整体为研究对象。解除A 、E 、D 处约束，画出其分离体图。画出主动力重力W 。画出约束反力X A 、Y A 。画出约束反力S D 和T E 。其受力图如图1.12f 所示(对整个系统来说，B 、 C 、H 三处受的均是内力作用，在受力图上不能画出)。 ( 例 在螺栓的环眼上套有三根软绳，它们的位置和受力情况如图1.17a 所示，试用几何法求三根软绳作用在螺栓上的合力的大小和方向。 解 规定每单位长度代表300 N ，按比例尺画出力多边形（图），由图量得合力F R 的长度为单位，即 F R =×300N=1650N= 设以合力作用线和x 轴的夹角?表示合力的方向，由图1.17a 用量角器量得'1610o ?= 例 用解析法重解例1-3题。 解 先利用式计算合力在x 轴和y 轴上的投影，为 F Rx =()KN N N 46.046045cos 150030sin 600300==+-- F Ry =()KN N N 58.1158045cos 150030cos 600-=-=-- ~ 再用式计算合力F R 的大小和方向，为 =R F KN KN F F Ry Rx 654.158.146.02222=-=+ 654 .158.1cos ==R Ry F F ? 0116'= ? 例 圆筒形容器的重力为G ，置于托轮A 、B 上，如图1.21a 所示，试求托轮对容器的约束

项目一 构件的静力分析

项目一构件的静力分析 任务一画构件受力图 学习目标： 重点、考点： 选择题 1．以下不属于力偶特性的是（）。 A．大小相等 B．方向相同 C．作用线平行 D．方向相反 2. 刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（）。 A. 必汇交于一点 B. 必互相平行 C. 必皆为零 D. 必位于同一平面内 3. 某学生体重为G，双手抓住单杠吊于空中。最感到费力的是( )，最感到省力的是( )。 A. 两臂垂直向下与身体平行 B. 两臂张开成120°角 C. 两臂张开成30°角 4. 下列选项中，属于力矩作用的是（）。 A. 用卡盘扳手上紧工件 B. 拧水龙头 C. 用起子扭螺钉 D. 用扳手拧螺母 5. 作用在同一物体上的两个力，若其大小相等，方向相反，则它们（）。 A. 只能是一对平衡力 B. 只能是一个力偶 C. 可能是一对平衡力或一个力偶 D. 可能是一对作用力和反作用力 6. 作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（）。 A. 一定平衡 B. 一定不平衡 C. 不一定平衡 D.无法确定 7. 如图所示功螺纹，如在扳手B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与（）等效。 A. 一个力 B. 一个力偶矩 C. 一个力和力偶矩 D. 两个大小相等方向相反的平衡力 8. 以下不属于力偶特性的是（）. A．大小相等 B．方向相同 C．作用线平行 D．方向相反 9. 刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（）。 A. 必汇交于一点 B. 必互相平行 C. 必皆为零 D. 必位于同一平面内 10. 力偶对物体产生的运动效应为( )。 A. 只能使物体转动 B. 既能使物体转动．又能使物体移动 C. 只能使物体移动 D. 它与力对物体产生的运动效应有时相同，有时不