画工程制图中的受力图需要遵循以下步骤和注意事项:
确定研究对象
首先明确你要分析的是哪个物体或构件。
解除约束并取分离体
将研究的构件从与它发生联系的周围物体中分离出来。这通常意味着要解除物体所受的约束,并在原约束处用相应的力来代替。
画主动力
在分离体上画出所有已知的主动力,这些力是直接作用在物体上的力。
画出全部约束反力
根据约束的类型和特性,画出所有未知的约束反力。不同类型的约束(如固定铰链支座、活动铰链支座、柔性约束等)有不同的反力形式。
选择合适的标度
根据力的大小选择合适的标度,以便在图上清晰地表示出各个力。
绘制力的图示
根据标度及各力的大小和方向,作出各力的图示。注意力的作用线应正确表示力的方向。
注意作用与反作用力
在分析受力情况时,要注意作用力与反作用力的关系,确保每个力都有对应的反作用力。
检查受力图的完整性
最后,仔细检查受力图,确保所有力都已正确表示,没有遗漏或多余的力。
示例
假设我们要分析一个简单的二力构件,步骤如下:
确定研究对象
选择一个简单的构件,比如一个杆。
解除约束并取分离体
假设杆的一端固定,另一端受到一个力。
画主动力
在杆的自由端画一个竖直向下的力。
画出全部约束反力
由于杆的一端固定,固定铰链支座的约束反力是垂直于支撑面且正交的两个分量。
选择合适的标度
假设力的大小为100N,选择标度使得力的大小在图上清晰可见。
绘制力的图示
在杆的自由端画一个竖直向下的箭头,长度为100mm,表示竖直向下的100N力。在固定端画一个垂直于支撑面的箭头,长度也为100mm,表示正交的两个分量。
检查受力图的完整性
确保所有力都已正确表示,没有遗漏或多余的力。
通过以上步骤,你就可以清晰地表示出构件的受力情况,为后续的工程分析和计算打下基础。