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二力構件及其鉸鏈受力的分析

來源:陶瓷研究與職業教育  作者: 楊桂娟

  在工程力學的教學中,“靜力學”部分是重要的基礎之一,是將工程實物對象進行科學的抽象,簡化為力學的計算模型,受力圖是靜力學所特有的力學模型。

  物體的受力分析方法和準確無誤地作出受力圖是靜力學的重點和難點,適當地選擇研究對象并畫出正確的受力圖是求解靜力學問題的第一步,也是學好靜力學的關鍵。畫受力圖時,應先找二力構件。畫其受力圖,再畫其他物體的受力圖,即畫出主動力和約束反力。其中,約束反力分析的重點和難點是鉸鏈反力的分析,鉸鏈反力是指銷釘對連接件的反力。

  下面介紹二力構件的分析問題。

  1 二力構件的結構及特點

  二力構件的結構形狀是任意的,但連接的兩點必須是鉸鏈(見圖1)。

  二力構件的特點:一是構件由兩個鉸鏈約束,每個約束力的反力方向一般是不定的;二是除了這兩個約束力之外,構件不再受其他力的作用,也不計自重。凡滿足以上兩個特點的構件,由于必然形成二力平衡,它對物體的約束反力必在此二約束點的連線。

  2 二力構件分析

  簡單的二力構件:兩作用點鉸鏈連接,構件上無外力。

  構件受力分析見圖2。

  構件AC: A、C兩作用點為鉸鏈連接,但構件AC上有外力P作用,故AC不是二力構件。構件BC: B、C兩作用點為鉸鏈連接,且BC上無外力作用,故BC是二力構件。

    受力分析見圖3。

  BC為二力構件,受力分析為:兩力作用點為B、C,作用在BC連線上,方向可暫自定。AC的受力分析: C點處受BC桿通過銷釘施加的力Fc1(與Fc反向,為作用力與反作用力關系)。AC受外力P, A點受約束反力FA(也可用正交分力XA、YA代替)。

  兩作用點鉸鏈連接,在鉸鏈處有外力作用(如圖4)。

  分析: B點處的外力G可看作是作用在桿件AB的B點,與BC無關。桿件BC兩力作用點為B、C,作用在BC的連線上,那么BC為二力構件。分析就比較簡單, BC受力為FB、FC,等值反向,在BC兩點連線上。

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標簽:責任編輯:admin  時間:2018-12-03  點擊:

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