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1、从受力图画法中体会培养分析问题与解决问题的思路作者：学号 姓名摘要：理论力学中解决受力问题首先从图中进行受力分析，其作用体现为高效清晰的反映问题所在。由确定研究物体到标出约束反力再到找出平衡公式代入数据解题。由此过程可以看出遇到问题时由关键点切入，例如受力分析一类题中关键点为确定研究对象和它所受的力从这里开始解决问题使问题简单化，然后是一系列的解题步骤。Abstract: theoretical mechanics solve slab problem from the graph above all, its function mechanics analysis for efficient
2、 clearly reflect embody problem. To determine the research object by mark constraining anti-forces to find balance formula and solving the data. This process can be seen by the key problem, such as a cut in mechanical analysis to determine key problem by research object and its force from here begin
3、s to resolve issues to the problem is simplified, then is a series of problem-solving steps. 关键词：理论力学、分析、解决、解题步骤Keywords: theoretical mechanics, analysis, solve, problem-solving steps正文：理论力学中，根据研究问题的需要进行分析，可以将研究物体从周围约束中单独取出，画出它的简图谓之研究对象或分离体、自由体等，它既可以是一个物体，也可以是几个物体的组合或是整个物体系统(整体)。然后确定研究对象受到几个力，每个力的作用
4、位置和力的作用方向作用在物体上的力分为两类，主动力：物体的重力等，一般是已知的。被动力：即约束对物体的约束反力，一般是未知的，至此分析结束。除此之外还需要注意受力分析的注意事项，对于画受力图首先注意不要漏画力和多画力，除重力、电磁例外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分析研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触弊有力，力的方向由约束类型而定。要注意力是物体间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每个力，都应能明确指出它是哪个施力体施加的，由此看出是不是多出来的力。接着要注意画力时应注意力的方向，约束反力的方向必须严格的按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来
5、简单推想。在分析两个物体间的作用力与反作用力时，要注意作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定与之相反莫画错。然后要注意的是受力图上不能带约束反力，同时也不能画内力。然后进入解题阶段，受力分析结束后标出约束反力，根据平衡原理可得在竖直方向和水平方向力偶、力、功之和为零，得出式子。 例题如下：例1. 重力坝受力情况如图，长度单位为m, AB = 5.7m, G1 = 450kN, G2 = 200kN, P1=300kN, P2 = 70kN, q=16o40。 求力系向A点简化的结果,以及力系的最终简化结果。3933.91.5P1P2G1G2ABxyq解：先求力系向A点简化的主矢 力系简化的主
6、矩力系的最终简化结果为一合力R对于这类题，从例1中看出作受力分析很重要这一步是整个解题过程的突破点进一步的解题都是围绕它而展开。所以分析问题和解决问题的思路很重要，对于分析问题简单来说，就是能有效解决问题的思考就是有效的思考。换言之，有效的思考是针对问题而发，目的是要有效地解决问题。既然有效的思考的目的是要解决问题，那麼，确定清楚所思考的问题的性质或其所属的类别，就有其重要性了。分辨清楚所思考的问题的性质或种类，明显地有助于提高我们解决问题的效率。解决问题过程的第一步分析问题已经完成，然后是解题步骤，这一步是平时知识的主要运用，对公式和概念的记忆考验，是在分析和解决问题的思路中必不可少的一部分
7、。就理论力学而言从第一章的静力学基础到第二章的平面力系都以概念为主其中约束类型为重点，这两章的题中都有受力分析，而其中画约束反力为重中之重。约束反力分为以下几种：一、光滑接触面约束其特点为阻碍物体接触面法线，并指向约束的运动。作用点在两物体的接触点，反力方向为，过接触点，沿接触面公法线，指向被约束物体。二、柔索约束例如柔软的绳索、链条、胶带、吊车钢索等柔性体。 其特点为，约束只能承受拉力，不能承受压力或弯曲。由作用与反作用原理，物体受到的约束的作用也只能是拉力。反力方向是沿肉体的中心线，背离约束物体。三、光滑铰链约束这类约束有相信轴承、中间铰链约束、固定铰链支座、滚动支座等。特点为轴可在孔内任
8、意转动，也可沿孔的中心线移动，但轴承阻碍轴沿孔径向向外的位移。反力方向是过接触点，沿接触面公法线指向轴心。四、中间铰链和固定铰链支座特点为阻碍被约束物体沿圆柱铰链径向移动及任意转动。转动方向为过铰链中心，在垂直轴线的平面内，方向不定类似向心轴承。五、滚动支座在固定铰链支座与光滑支承面间安装滚轴，这样形成的约束就是滚动支座约束，其特点与光滑接触面约束相同。除约束外荷载也是重要问题之一，其受力图画法与分析和约束大同小异。荷载主要应用于平面静定桁架的内力计算中，静定平面桁架由若干直杆在两端铰接组成的静定结构。桁架在工程实际中得到广泛的应用，但是，结构力学中的桁架与实际有差别，主要进行了简化。即所有结
9、点都是无摩擦的理想铰。各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。荷载和支座反力都作用在结点上。桁架的杆件都在两端受轴向力，因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。桁架分为简单桁架，是由一个基本铰接三角形开始，逐次增加二元体所组成的几何不变体。联合桁架，由几个简单桁架，按两刚片法则或三刚片法则所组成的几何不变体。复杂桁架，不属于前两种的桁架。而桁架内力计算的方法有结点法、截面法、联合法。结点法是截取桁架的一个结点为脱离体计算桁架内力的方法。而结点上的荷载、反力和杆件内力作用线都汇交于一点，组成了平面汇交力系，因此，结点法是利用平面汇交力系求解内力的。利用结点法求解桁架，主要是利用汇交力系求解，每一个结点只能求
10、解两根杆件的内力，因此，结点法最适用于计算简单桁架。分析时,各个杆件的内力一般先假设为受拉,当计算结果为正时,说明杆件受拉;为负时,杆件受压。结点单杆的概念是在同一结点的所有内力为未知的各杆中,除结点单杆外,其余杆件均共线。单杆结点主要有两种情况，一个为结点只包含两个未知力杆，且此二杆不共线，则每杆都是单杆，另一个是结点只包含三个未知力杆，其中有两杆共线，则第三杆是单杆。性质与应用在结点单杆的内力，可由该结点的平衡条件直接求出。当结点无荷载时，则单杆必为零杆（内力为零）。如果依靠拆除结点单杆的方法可将整个桁架拆完，则此桁架可应用结点法按照每次只解一个未知力的方式求出各杆内力。截面法是用适当的截
11、面，截取桁架的一部分（至少包括两个结点）为隔离体，利用平面任意力系的平衡条件进行求解。 截面法最适用于求解指定杆件的内力，隔离体上的未知力一般不超过三个。在计算中，轴力也一般假设为拉力。 为避免联立方程求解，平衡方程要注意选择，每一个平衡方程一般包含一个未知力。另外，有时轴力的计算可直接计算，可以不进行分解。联合法是在解决一些复杂的桁架时，单应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力， 这时需要将这两种方法进行联合，从而进行解题，解题的关键是从几何构造分析，利用结点单杆、截面单杆，使问题可解。桁架内力计算中主要是应用平面力系的平衡方程，因此，应正确理解平衡方程的特点和结构的受力特点，最关键的是
12、利用力系的可解条件，从而使问题可解。学习中应注重理解方法特点，多做练习、分析，从而达到灵活应用。解决荷载问题更注重思路明确，由起始点开始利用已知条件推算未知点一步步的推演也是阐明了解决问题必须有确切起始点既切入点，由此进入解题环节。综合以上两个知识点，既荷载和约束都能都能总结出分析问题和解决问题的步骤和思路。由两题的共同点可得分析问题为首，接着是寻找切入点，这里还是首先是应用先对问题的基本概念了解问题所阐述的关键。下来用与问题相关的公理公式以及推论对问题进行初步分析，比如静力学问题中用静力学五个公理和两个推论对问题分析。然后是对问题的深入研究，例如有关约束问题中就要结合常见的约束类型由它们画出约束反力，在对图进行受力分析。最后列出平衡方程解题。由此得出分析问题与解决问题的思路是从审题到整体分析再到细节分析再到结论整理最后计算得出答案。【参考文献】 张淑芬、理论力学（M）中国建筑工业出版社。4
