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[!--downpath--]工程热学第 1 章静态热基础; 理解力、刚体和约束等概念。 深刻理解静力学公理的内涵。 了解各种常见典型约束的性质,正确表达各种典型约束的约束反作用力。 初步学会分析物体受力的方法,能正确画出研究对象的受力图。 ;一、力; 1. 力的概念; 2. 2、施力对象和受力对象; 力的影响; 内部效应——力引起物体形状变化的效应。 ;4. 力的三要素;; 质心——物体的合理表示和简化 力的集中和分布——力约束的合理表示和简化——接触和连接形式的合理表示和简化; 1. 对象的合理表示和简化——刚体; 受力木板可以表示为质心吗? ;2. 力的合理具体化和简单化——集中力和分散力; 集中力量; 3. 接触连接形式的合理具体化和简化——约束; §1-2 静力学公理; 1.作用与反作用公理(公理1); 1.作用与反作用公理(公理1); 公理1的应用; 2 2.二力平衡公理(公理2); 二力平衡条件只适用于质心。 两个力的相等、相反和共线是质心平衡的充分必要条件。 对于变体,双力平衡条件只是必要但不充分的。 ;公理2的应用; 公理 1 和公理 2 之间的区别; 巧妙去除生锈的螺丝; 3.加减平衡力系公理(公理3); 公理3的应用; 4.平行四边形力公理(公理4); 力的三角形——将力向量F1和F2首尾相接(两个力的顺序任意),然后用线段闭合形成一个三角形。
闭合边表示合力 FR。 这种力的结合方式被称为力的三角定律。 ; 力的合成与分解; 公理 4 的应用; 1.力矩 2.力偶; 符号莫(女)说。 ;注意:判断符号的简单方法:以圆为圆心,力的方向和位置不变,将力首尾相接包围圆心,如果是逆时针方向,为正,顺时针为负! ;[例2-3] F=100N的力按图中两种情况作用在锤柄上,柄长l=300mm。 尝试找到力 F 到支点 O 的时刻。;2。 组合扭转定律; 解题前注意事项: 【例2-4】圆柱直蜗杆受渐开线力F,设F=1400N二力平衡公理适用于刚体吗,压力角α=20°,节圆(渐开线圆)蜗杆直径r=60mm,试估计力 F 到轴心 O 的力矩。 ;3. 力矩平衡情况; (2) 物体绕定点旋转的平衡情况; 2.力偶; 质心力矩 - 力偶和质心臂的力的大小与表示质心对的正负号的乘积 物体旋转影响的量度。 用M或M(F, F')表示。 ;2. 质心的表示; 2. 平面质心系统的平衡; §1-3 约束和约束反作用力; 1.约束和约束反作用力; §1-3 约束和约束反作用力; 约束——对非自由物体的约束 当约束的方向有运动倾向时,约束必须对物体有一个力,才能使物体停止运动。 这些力称为限制反作用力或反作用力。
;;二、几种常见的约束条件及其反作用力; 1. body 粗钢索、链条、传动带等产生的约束,不考虑自身重量;;;; (2)固定铰链支架锥销连接的两个预制构件中,一个为固定预制构件; (3) 活动铰链支撑 铰链将桥梁、房屋等结构连接到带有多个锥形滚轮的活动支撑上。 支架可在滚轮上左右相对移动,两支架宽度可微调。 ;;创建球形空腔;创建球形空腔;创建球形空腔;§1-4 物体受力分析及受力图;物体受力图的绘制方法及步骤: ;解题前注意事项: ;[例1-1] 一个重为G的梯子AB放在光滑的水平地面上,靠在一面垂直的墙上,用一根水平的拉索在D点与墙相连。 试着画出梯子的受力图。 ;【例1-2】简支梁AB在中跨C处受集中力F,A端受固定铰支座约束,B端受活动铰支座约束。 试画梁的受力图(忽略梁的自重)。 ; 如图所示,二缸内燃机内部有曲柄滑块机构,其热模型图如图b所示; 它由气缸1、活塞2、连杆3和连杆4组成,连杆4与曲轴3相连,将下端活塞2的往复直线运动转化为与曲轴相连的连杆的连续旋转运动。曲轴的上端。 曲柄滑块机构的运动原理是:气体推动气缸1中的活塞2作直线运动,推动曲轴3作平面运动,并使凸轮4作旋转运动,故机构转换直线运动转变为旋转运动,实现了内燃机。 将气体燃烧的热能转化为连杆旋转的机械能的作用。
;根据二缸内燃机的结构和工作原理,分析思考以下问题: 1.分析曲柄滑块机构的约束条件 2.分析滑块C的受力并画出受力图3.分析曲轴AB的受力 4.讨论作用反作用定律在上述受力分析中的实际应用; 解决方法:1、分析曲柄滑块机构的约束条件。 O点约束为:固定铰链支撑点A约束为:中间铰链约束点B约束为:中间铰链约束点C约束为:光滑接触面约束; 2、滑块C受力情况分析 滑块C为三力预制件,受以下三种力作用:作用力F为二氧化碳的压力; 结合力FAB为曲轴的排斥力; 结合力 FN 是气缸壁的法向反作用力。 根据平衡三力相交定律可知,F、FAB、FN这三个力必然会聚于B点; 3. 滑块AB受力情况分析曲轴AB为双力预制件,受以下两种力作用:约束力FBA为滑块的推力; 约束力FAB'为曲柄的斥力; 从二力平衡公理 FBA 和 FAB' 相等、相反且共线。 ;4. 通过作用反作用公理,可以将曲柄滑块机构中的相互作用对象,如滑块、曲轴等与受力分析联系起来。 由此可见,作用在两个物体上的斥力FAB和FAB'大小相等,方向相反,沿同一条直线作用在两个物体上。 ;感谢您观看工程热学第 1 章静热基础知识; 理解力、刚体和约束等概念。
深刻理解静力学公理的内涵。 了解各种常见典型约束的性质,正确表达各种典型约束的约束反作用力。 初步学会分析物体受力的方法,能正确画出研究对象的受力图。 ;一、力; 1. 力的概念; 2. 2、施力对象和受力对象; 力的影响; 内部效应——力引起物体形状变化的效应。 ;4. 力的三要素;; 质心——物体的合理表示和简化 力的集中和分布——力约束的合理表示和简化——接触和连接形式的合理表示和简化; 1. 对象的合理表示和简化——刚体; 受力木板可以表示为质心吗? ;2. 力的合理具体化和简单化——集中力和分散力; 集中力量; 3. 接触连接形式的合理具体化和简化——约束; §1-2 静力学公理; 1.作用与反作用公理(公理1); 1.作用与反作用公理(公理1); 公理1的应用; 2 2.二力平衡公理(公理2); 二力平衡条件只适用于质心。 两个力的相等、相反和共线是质心平衡的充分必要条件。 对于变体,双力平衡条件只是必要但不充分的。 ;公理2的应用; 公理 1 和公理 2 之间的区别; 巧妙去除生锈的螺丝; 3.加减平衡力系公理(公理3); 公理3的应用; 4.平行四边形力公理(公理4); 力的三角形——将力向量F1和F2首尾相接(两个力的顺序任意),然后用线段闭合形成一个三角形。
闭合边表示合力 FR。 这种力的结合方式被称为力的三角定律。 ; 力的合成与分解; 公理 4 的应用; 1.力矩 2.力偶; 符号莫(女)说。 ;注意:判断符号的简单方法:以圆为圆心,力的方向和位置不变,将力首尾相接包围圆心,如果是逆时针方向,为正,顺时针为负! ;[例2-3] F=100N的力按图中两种情况作用在锤柄上,柄长l=300mm。 尝试找到力 F 到支点 O 的时刻。;2。 组合扭转定律; 解题前注意事项: 【例2-4】圆柱直蜗杆受渐开线力F,设F=1400N,压力角α=20°,节圆(渐开线圆)蜗杆直径r=60mm,试估计力 F 到轴心 O 的力矩。 ;3. 扭力平衡情况; (2) 物体绕定点旋转的平衡条件; 2.力偶; 质心力矩——力偶的力的大小与质心臂的乘积,并标有正号或负号以表示质心对 物体旋转效果的量度。 用M或M(F, F')表示。 ;2. 质心的表示; 2. 平面质心系统的平衡; §1-3 约束和约束反作用力; 1.约束和约束反作用力; §1-3 约束和约束反作用力; 约束——对非自由物体的约束 当约束的方向有运动倾向时,约束必须对物体有一个力,才能使物体停止运动。 这些力称为限制反作用力或反作用力。
;;二、几种常见的约束条件及其反作用力; 1. 柔性体约束 粗电缆、链条、传动带等不考虑自身重量造成的约束;;;; (2)固定铰链支架锥销连接的两个预制构件中,一个为固定预制构件; (3)活动铰链支撑铰链用几个锥形滚轮将桥梁、房屋和其他结构连接到活动支撑上。 支架可在滚轮上左右移动,两支架宽度可微调; ;智能夹球腔;智能夹球腔;智能夹球腔;§1-4物体受力分析及受力图; 物体力图的绘制方法及步骤: ;解题前的注意事项: ; 【例1-1】一架重为G的梯子AB放在光滑的水平地面上,靠在一堵垂直的墙上,用一根水平的拉索在D点与墙相连。 试着画出梯子的受力图。 ;【例1-2】简支梁AB在中跨C处受集中力F,A端受固定铰支座约束,B端受活动铰支座约束。 试画梁的受力图(忽略梁的自重)。 ; 如图所示,二缸内燃机内部有曲柄滑块机构,其热模型图如图b所示; 它由气缸1、活塞2、连杆3和连杆4组成,连杆4与曲轴3相连,将下端活塞2的往复直线运动转化为与曲轴相连的连杆的连续旋转运动。曲轴的上端。 曲柄滑块机构的运动原理是:气体推动气缸1中的活塞2作直线运动,推动曲轴3作平面运动,并使凸轮4作旋转运动,故机构转换直线运动转变为旋转运动,实现了内燃机。 将气体燃烧的热能转化为连杆旋转的机械能的作用。
;根据二缸内燃机的结构和工作原理,分析思考以下问题: 1.分析曲柄滑块机构的约束条件 2.分析滑块C的受力并画出受力图3.分析曲轴AB的受力 4.讨论作用反作用定律在上述受力分析中的实际应用; 解决方法:1、分析曲柄滑块机构的约束条件。 O点约束为:固定铰链支撑点A约束为:中间铰链约束点B约束为:中间铰链约束点C约束为:光滑接触面约束; 2、滑块C受力情况分析 滑块C为三力预制件,受以下三种力作用:作用力F为二氧化碳的压力; 结合力FAB为曲轴的排斥力; 结合力 FN 是气缸壁的法向反作用力。 根据平衡三力相交定律可知,F、FAB、FN这三个力必然会聚于B点; 3. 滑块AB受力情况分析曲轴AB为双力预制件,受以下两种力作用:约束力FBA为滑块的推力; 约束力FAB'为曲柄的斥力; 从二力平衡公理 FBA 和 FAB' 相等、相反且共线。 ;4. 通过作用反作用公理,可以将曲柄滑块机构中的相互作用对象,如滑块、曲轴等与受力分析联系起来。 由此可见,作用在两个物体上的斥力FAB和FAB'大小相等二力平衡公理适用于刚体吗,方向相反,沿同一条直线作用在两个物体上。 ; 感谢收看