浅谈如何正确绘制工程力学中的受力图
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浅谈如何正确绘制工程力学中的受力图 作者:周晓丽 孙杨彬
来源:《职业·中旬》2013年第12期
摘 要:正确画好受力图,是学好工程力学的关键。本文提出学生必须牢牢掌握基本理论知识,并将其灵活运用于实例中,多加练习,为学好这门课程打下基础。
关键词:工程力学 受力分析 受力图
工程力学是一门与工程技术联系极为密切的专业技术基础课,具有较强的理论性和实践性。要学好这门课程,正确画出受力图是关键的第一步。
一、静力学公理是教学重点,是分析受力图的依据
1.公理一(二力平衡公理)
作用在刚体上的只有两个力且处于平衡状态时,这两个力的大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。如图1所示,三链拱在力F作用下处于平衡状态,曲杆AB和BC两部分各自处于平衡状态,若不计杆的自重,则BC杆是在B和C两处受二力作用而处于平衡状态,因此BC杆为二力杆,故B和C两处的两个力必定作用在两受力点B和C的连线上,且大小相等、方向相反,如图1所示。
图1
2.公理二(作用力与反作用力公理)
两物体间的作用力与反作用力总是成对出现,且等值、反向、共线,分别作用在这两个物体上。必须指出,作用力与反作用力作用在两个物体上,且不能平衡。如图2所示,将重力为G的钢球放在光滑水平支撑面上,钢球对水平支撑面的压力为FN,水平支撑面对钢球的约束反力为FN′,则构成平衡的两个力是G和FN,构成作用力与反作用力的两个力是FN和FN′。 图2
二、约束与约束反力是教学的难点,是画好受力图的关键
约束是限制物体运动的周围物体,约束反力是约束作用于被约束物体的力。在教学过程中,学生不能正确地画出构件受力图,主要原因是对各种约束和约束反力理解不透,老师在讲解中要详细分析每种约束特点,特别强调约束反力方向的确定问题,可列出下面表格进行总结对比。