solidworks受力分析

2024-05-31

solidworks受力分析(精选12篇)

篇1:solidworks受力分析

SolidWorks® Flow Simulation 是第一种完全内置于 SolidWorks 软件中的液流仿真和分析程序,易用性首屈一指,

SolidWorks Flow Simulation 无需为另一个计算流体力学 (CFD) 应用程序修改您的设计,因此节省了可观的时间和成本。

利用它的 CFD 分析功能,我们可以仿真真实条件下的液体和气体流动,运行“假设条件”情况,并快速分析浸润零部件或周围零部件上的液体流动、传热和相关作用力的效果。 (分析的相关液体包括空气、水、液态化学品、液化气、冰淇淋、蜂蜜、融化的塑料、牙膏、血液等。)

在应用Flow Simulation时,我们都非常关注分析的结果是否准确。要保证分析结果的可靠性除了保证输入的初始数据接近或等于实际的情况外,影响分析数据的准确度还有一个很重的因素-网格处理。

在对模型进行网格处理时,我们需要考虑很多因素,比如:模型的大小、模型的特点、求解的精度等等。因为如果网格处理不好会对整分析影响非常大的。网格化过程中如果网格太粗糙,会导致数据不可靠。但是一味使用精细网格,结果是有保证了,但是求解时间会很长或者因为计算机性能满足不了分析的求解要求,导致分析失败。因此要根据具体情况选择适合的网格处理方法。

Flow Simulation提供多种网格处理功能,我们可以根据具体情况选用不同的网格处理流程,

Flow Simulation 通过向导式的生成算例操作方法,帮助我们定义最初的算例条件。其中也包括自动对模型进行网格处理。

在向导操作里面,最后一个界面:Wizard-Results and Geometry Resolution就是一个自动划分网格的定义窗口。通过自动生成网格后,得到的网格通常都是合适的。

在这个自动化窗口里我们是通过级别的选择对模型进行自动化的处理。然而在进行级别选择时需要考虑以下因素:设计阶段和计算机性能。

在进行流体分析时,分析数据通常都是比较大的。如果一开始阶段就采用较高级别的精度的话,当出现因为初始条件输入有误的时候,你就会浪费很多的分析时间。但是如果我们对于初始的分析,可以把级别定义1或2这两个级别,这两个级别虽然网络较粗糙,但可以很减少很多的求解时间。我们就可以利用这两个级别查看数据变化的趋势是否合理。如果合理,就可以使用更精确的级别对模型分析得到可靠的结果。

3~6这个级别是最为常用的级别,我们可根据计算机性能和模型的大小在这级别里选择合适的级别。

7~8级是网格自动化里最高的两个级别,它会对模型的所有计算区域进行整体的网格细化处理。由于是整个区域的细节化,因此计算量会有很大的增加。需要付出更多的求解时间处理数据。一般不建议使用这两个级别。

对于模型不包括细薄、细长结构或间隙的模型,使用自动化网格技术可以帮助我们获取到合适的网格精度从面得到可靠的分析结果。

篇2:solidworks受力分析

SolidWorks是一种新型的软件,在现代社会也是十分的流行,那么你在使用SolidWorks中会不会出现一些问题呢?想要更好的使用它,下面就和小编一起来看看SolidWorks的结构分析与优化。

如果对单根梁进行受力分析显然很容易,但这个结构架为若干不同规格的结构架焊接而成,分析则比较复杂。每个转台台面钢架由8个扇形钢架组成,单件结 构架由三种不同规格的矩形管焊接而成,整个转台的承载能力要求为60 kn,结构架为8个,受力按均布载荷处理,这样每个结构架的受力按8 kn计算。扇形钢架是由80×60×5、60×60×5和40×20×2.5的矩形管焊接而成。有限元模型的建立及分析

首先我们先用solidworks2010建模。

新建一个零件文件,点击绘制草图,选择一个基准面。用相关的草图命令勾勒出线条,用尺寸进行约束。草图做好后,添加型钢。利用solidworks的焊接功能建模,点结构构件工具图标,选取边缘的线段做路径,材料规格选择方管管60×60×5。同理做出中间的大梁和其余的小梁,规格分别为80×60×5、40×20×2.5。然后利用剪裁命令处理掉多余的部分,建好的模型如图2。通过属性设置好材料,可知结构架的重量为82 kg。

梁的边缘都为圆角,这样分析起来会增加分析的时间。如果我们把结构架上圆角压缩掉,这样对计算结果没有什么影响并提高计算速度,所以将圆角都压缩掉。

1)由于目前的版本不支持多实体,所以先将多实体组合成单实体。运行solidworks自带的有限元分析插件simulation xpress。点选项,设置好分析结果的保存位置后,接着点下一步。然后点添加夹具,选择固定不动的面。本例中由于结构架靠中心支撑和轨板来支撑,所以选取这两个部分做固定约束部分。选好后接着下一步。

2)添加载荷。选择添加力,系统默认力的单位是公制(n),选取结构架约束的背面作为承重面,添加载荷大小为8 kn,方向垂直向下,选好后点确定,接着下一步。

3)选择材料。型钢的材料一般为q235,我们选择普通碳钢,其力学性能为δs=235 mpa,δb=370 mpa弹性模量为2×105 mpa,泊松比0.3,密度7.85×103 kg/m3。没什么问题就可以模拟了。

4)运行模拟。计算机首先对模型进行网格化,网格化是比较费时的,结构越复杂运行的时间会越长。当分析失败时可以减小网格的大小,完成网格化。接着系统自动分析。现在我们所做的就是等结果。分析结束时solidworks自动列出零件所受的应力、位移、变形、和安全系数等参数。

在results一栏中点击显示von mises应力分析得知应力情况:最大应力为118 mpa,也就是结构架受力的薄弱环节。点击显示位移,位移情况:最大位移1.12 mm,从图上可以很明显的看出最大位移发生在梁的中部。系统也会自动列出安全系数,并且很清楚的表达出安全系数小于1的位置。本次分析的安全系数:结构架的安全系数为2.39。2 优化及改进

根据平台的工况,2.39的安全系数有点保守了,结构架在满足使用条件的前提下优化设计,这里我们将原来60×40×5的方管改为60×40×4的矩形管,矩形管80×60×5变为80×60×4,看在同样的约束位置和相同载荷的情况下结构架的受力情况。分析得知:最大应力205 mpa;最大位移1.17 mm;安全系数1.38。

当然软件分析只是一种依据,能否可以还要经过事实的检验。通过实际加载试验表明,更改后的结构完全算能满足平台的性能要求 3 小结

以前我们在计算的时候可能要通过繁琐的公式来进行计算,但计算的时候往往要讲模型简化,这样虽然容易分析,但无疑会偏离正确的结果。现在通过应用solidworks有限元分析功能提高分析结果的准确性,也极大的提高了工作效率,同时节省了生产成本,为企业创造了效益。更改前每个结构架的重量为82 kg,更改后重量为61 kg,节省钢材21 kg,那么一个转台的重量节省168 kg。每年按70台生产量算则可节约11.76吨左右,钢材价格每吨5000元则仅此一项就可节约钢材成本5.88万元。

篇3:solidworks受力分析

某厂在设计45t磁性粉末液压机时使用横梁与立柱连结组合的机架形式, 即用螺母把液压机的上下横梁及液压机所需的立柱连结成一个能够满足液压机刚性要求的框架;液压机机架的刚性及精度由液压机的横梁与立柱的连结形式和螺母紧固的松紧程度决定;这种连结组合的框架形式在承受液压机的全部工作载荷的同时又要在横梁上安装液压机的主要工作部件, 而且立柱还要承担液压机运动部件导向轴的功能。

2 立柱与横梁间的连结形式

第一种形式如图1 (a) 所示, 是利用立柱自身的台肩与横梁直接支承接触, 再用锁紧螺母把立柱与横梁紧紧固定。这种形式的机架安装简单, 装配后几乎不需要做过多调整, 同时这种形式的机架对立柱台肩的加工精度有很高要求, 以此用立柱台肩与横梁接触来保证机架的精度。小型液压机在刚性和精度要求不高时多选用此种结构。

第二种形式如图1 (b) 所示, 是利用两个螺母分别在横梁内外两侧与立柱连结, 其中位于横梁外侧的螺母起紧固作用, 位于内侧的螺母相当于台肩起支承作用。这种机架形式对于位于横梁内侧的螺母精度和立柱用于安装的螺纹精度有较高的要求, 因为安装完成后的机架上下两个横梁之间的距离、平行度及水平度都需要通过调整内侧的螺母来保证机架的精度。这种形式的机架结构在实际装配时需要多次调整测量。

第三种形式如图1 (c) 所示, 是利用第二种机架形式的基础上加以改进而成, 即把上横梁内侧的螺母去掉改用立柱自身的台肩做支承。这种形式的机架结构只需调整位于下横梁内侧的螺母就能保证上下两横梁之间要求的间距、水平度及平行度, 但是在立柱的预紧方面比第二种形式的结构要麻烦。

第四种形式如图1 (d) 所示, 它与第三种形式的机架结构类似, 都是在第二种机架形式上改进而成, 只不过是把调整螺母放在上横梁内侧下横梁与立柱台肩接触连结而已。与第三种相比在上下横梁的间距、水平度及平行度的精度调整上要方便牢靠一些。

本文在综合考虑了工艺要求和造价成本后, 液压机的立柱与横梁的连结形式选用第一种形式。

3 立柱的设计计算

立柱直径按照其受液压缸在工作时的中心载荷估算, 首先要把液压机的上下横梁看作为绝对刚性的物体, 其次要假设液压机的所有立柱均匀地承受液压缸工作时产生的拉伸载荷。

由公式

推导出

式中:P为液压机公称压力45000N, D0为立柱允许的最小直径, n为液压机的立柱数量4根, [σ]为立柱材料为45钢时的许用拉伸应力, 查手册可知[σ]在50MPa~80MPa, 在本文中选择50MPa。

将参数代入公式[2]中计算得0=54mm, 经过与现有其他同吨位同类型的液压机的对比选取立柱直径D0=100mm。由以往经验得知, 公称力小于25MN的液压机的立柱为实心立柱, 而且立柱两端带有钻削的用于立柱预紧的加热孔。本文根据某厂45t磁性粉末液压机机架结构及工艺要求推算出立柱的外形尺寸, 如图2所示。D

4 立柱的强度分析

由以往统计显示, 由于小型液压机工作一个循环的时间较短, 造成其工作时往返频率高且速度明显比大型液压机快, 并且由于其机架的刚性不高, 造成了立柱台肩根部位置较易断裂。鉴于这种情况, 需要对立柱的应力比较集中的区域即从立柱的安装螺纹至立柱的工艺过渡区之间的危险截面做校核计算分析。

首先, 按照立柱受液压缸在工作时的中心载荷产生的应力进行计算, 假定液压机的上下横梁看作为绝对刚性的物体, 则液压机的4根立柱承受均匀的拉伸载荷。

所以得出

式中:Amin为立柱受应力比较集中的危险截面的最小截面积, rmin为立柱受应力比较集中的危险截面处的最小半径。

由以上计算可知, 立柱受液压缸在工作时的中心载荷产生的应力小于立柱材料的许用应力值的范围, 证明立柱直径大小选择满足液压机设计要求。

其次, 按照立柱受液压缸在工作时的产生偏心载荷时的应力进行计算, 即

式中:Nmax为立柱受液压缸在工作时产生偏心载荷时的危险截面受到的最大拉力, Mmax为立柱受液压缸在工作时产生偏心载荷时的危险截面受到的最大弯矩, A为立柱受液压缸在工作时产生偏心载荷时的危险截面的面积, W为立柱受液压缸在工作时产生偏心载荷时的危险截面的截面系数, 其中

式中:h为立柱上下两台肩之间的距离, Zh为上工作液压缸活塞的中点到立柱上台肩之间的距离, Yh为活动横梁上的导套支承反作用力的支点到立柱上台肩之间的距离。

在上文中, 液压缸内壁的推力F将进一步传递并转化为上横梁下表面的侧推力, 并且在上横梁上产生一个大小为M1=FZh的力矩, 立柱在此力矩的作用下在内部产生一个轴向力F1, 其大小为

转化为同等效果的受力分析图如图3 (b) 所示。因为立柱内部产生的轴向力F1不产生弯矩, 因此可在图3 (b) 的基础上进一步简化为如图3 (c) 所示的受力分析图。如图3 (c) 所示的受力分析为三次超静定框架, 为将三次超静定框架解出, 需要在图3 (c) 中沿A_B剖开, 于是得到框架受力分析图3 (d) 。由图3 (d) 可得:

因为横梁在上述文中假定其刚度为无限大, 所以立柱与横梁连结时始终保持在直角状态, 由此得出θ为0度,

综上所述, 由式 (8) 得出

把式[1]代入式 (5) 可推算出最大弯矩为

查国标GB/T9166—2009可知, 液压机允许的偏心距e为0.33mm/m, 在此次液压机设计时:h=1745mm, Yh=870mm, Zh=830mm, 可得Y=0.5, Z=0.48。于是式 (4) 可变化为

经过以上两种不同状态下的分析校核计算, 证明立柱满足本次液压机的设计要求。然后利用Solidworks软件对立柱进行有限元分析, 与理论计算值进行对比验证。

5 立柱的有限元建模分析

5.1 立柱模型建立

鉴于立柱在根部较易断裂且受力比较复杂, 因此将立柱根部受应力比较集中的区域作为研究对象, 为了对模型进行分析, 需要在建模过程中忽略掉立柱两端的螺纹和倒角, 利用Solidworks软件通过拉伸特征建立液压机立柱的三维模型, 模型如图4所示。

5.2 立柱静力分析

Solid Works在进行有限元分析时同其他有限元分析软件类似, 都需要定义材料的属性和模型的约束条件、加载模型所受的载荷以及划分网格, 最后进行分析计算。其中, 立柱材料为45钢, 泊松比μ=0.29, 抗拉强度为600MPa, 屈服强度为355MPa, 弹性模量E=205GPa, 密度ρ=7850kg/m3;模型的约束条件加在立柱与横梁的接触面上固定约束;模型所受载荷为立柱的危险截面受到的最大拉力;模型网格划分的优劣影响着计算机计算的速度和精确度, 由于立柱危险截面处直径为62mm, 所以在对立柱进行网格划分时最长单元边长要小于62mm, 为了提高精确度, 本次选择最长单元边长为20mm, 立柱划分后的有限元模型如图5所示。

经过Solidworks计算分析, 其结果如图6和图7所示, 图6中立柱危险截面处所受最大应力为289.6MPa, 远小于立柱自身的容许应力530MPa;图7中立柱顶端的最大位移为0.00056mm, 远远小于设计值0.33mm/m。立柱的有限元分析结果与理论计算结果情况一致满足设计要求。

结论

本次对小型液压机立柱的设计与强度分析, 并且利用Solidworks软件对立柱进行有限元分析验证, 为以后类设计、建模与分析打下了基础。此次设计、建模与分析过程表明, 利用Solidworks软件对设计的零部件可进行准确、便捷的建模与分析, 为用户在设计制造时提供了可靠的理论验证依据。

参考文献

[1]余新陆.液压机的设计与应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[2]李际勇.45t磁性粉末液压机的设计与仿真研究[D].天津:天津大学, 2012.

[3]许敏, 薛惠芳.基于Solidworks的鼓风机叶轮有限元分析[J].信息技术, 2011 (6) .

篇4:solidworks受力分析

摘 要:转向装置是渔药喷施机的关键工作部件,它直接影响喷施机的喷施效果。本文在目前国内研发出的喷施机的基础上,设计了一种新型的转向器。为研究其强度特性,减少工作时的故障,应用SolidWorks建立了转向器的三维模型,用Simulation对其进行了有限元分析,得到转向器在工作时的变形和应力大小,找出了其强度薄弱点。然后,对转向器进行了改进设计,并应用Simulation进行静态分析。结果表明,改进后的转向器的强度和刚度明显提高,可为其优化设计提供参考依据。

关键词:转向装置;渔药;喷施机;转向器;有限元分析

中图分类号:TP391 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.008

渔药的使用是水产养殖中一个必不可少的环节[1]。国内目前研究出了一种无线遥控渔药喷施机,该喷施机喷洒渔药时不仅可以减轻劳动强度,还可以保障操作人员的安全,其平均行驶速度为0.8 m·s-1 [2-3]。但是,该机仍然存在着速度不高、无法刹车、转弯半径大以及无法倒车等问题。

针对上述问题,笔者设计出了一种用于渔药喷施机的新型转向装置,并且对其结构进行了有限元分析[4-5]。本研究利用Solidworks软件中的Simulation对渔药喷施机转向装置的结构和强度进行了分析,以为其优化设计提供参考依据[6-7]。

1 材料和方法

1.1 转向装置的设计、结构及工作原理

转向装置的设计。转向装置是渔药喷施机的关键部件,是直接与喷水推进装置配合使用的部件。喷水推进是近20余年来快速发展成熟起来的一种特殊的推进方式,它利用喷水推进装置中推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进[8]。喷水推进作为一种特殊的船舶推进装置,具有保护性能好、噪音低、传动机构简单、适应变工况能力强、船舶操纵性能佳等特点[9]。喷水推进装置只能提供动力,喷施机的转向及倒车则是通过转向装置实现的。转向装置的结构不仅决定了喷施机的行进速度,而且还影响着渔药喷施的范围、路线,进而影响渔药喷施的效果,从而导致水产养殖产量的减少,使养殖户的收入减少。

在船舶操纵系统中,航向和航速控制是船舶控制最基本和最关键的[10-13], 而喷水推进式船舶与普通船舶不同,其在航向和航速的控制上存在着较大难度。比如说因为喷水方向改变,不仅使推力产生的力矩比舵操纵船舶大,而且会给船舶的推进力带来损失。因此,本研究所设计的转向装置应既能满足该船的控制要求,又能达到倒车的目的。

转向装置的结构:转向装置主要由气缸、活塞杆、前板、舵机、舵机臂、连杆、导流管、定轴、尾管、支架组成,其结构如图1 所示。

转向装置的工作原理。转向装置安装于船体上,气缸通过螺栓固定在船上,为双杆双轴气缸,其中两个活塞杆用于平衡,并通过气缸做往复直线运动。前板与活塞杆相连,随活塞杆做直线运动。舵机用螺丝固定在前板上,舵机可以用相配套的控制器控制摆动。舵机臂与舵机相连,并可以围绕轴摆动。两个连杆一端与两相配合的导流管相连,另一端与舵机臂两端相连,两个连杆随舵机臂运动。导流管需要两个配合使用,两个导流管上各装有一连杆,两相配合的导流管通过定轴固定上下位置,而且可围绕定轴摆动。定轴与上下两支架相连。尾管与固定在船上的密封套配合,尾管轴线与两相配合的导流管的中心线重合,并伸入两相配合的导流管内。支架用螺栓固定在船上,两支架顶端与定轴固定。两导流管通过各自的连杆靠舵机臂的带动来改变方向。两导流管靠气缸推动活塞杆及舵机的回中固定进行开闭,通过这种组合动作使船实现倒车或刹车。

1.2 转向装置支架有限元模型

转向装置中的定轴可以看做是悬臂梁,而两支架由于水流冲击导流管的原因会产生倾覆力,所以分别对两构件进行分析。定义沿支架的基准轴为Y方向,垂直于支架筋为X方向,平行于尾管方向为Z方向。

转向装置模型的建立:用SolidWorks软件分别建立定轴与支架的三维模型,如图 2和图3 所示。为了研究两者的强度特性,计算工作载荷下的变形,将模型进行简化和抽象,忽略一些圆角以及很小实体。

载荷的确定。定轴与导流管相连,根据在水中的试验数据得知,喷施机的推进力为42 N,喷施机空载时的平均速度约为1.46 m·s-1。当导流管与喷水方向垂直时定轴受力最大。又因水流从喷口到导流管之间有一定距离会产生一定损失,根据孙存楼等人使用的喷水推进器推力的动量计算法[14],取水力损失系数εn=0.025。则确定定轴载荷为4.2 N×(1-0.025)=4.095 N。

1.3 静态分析

用Simulation对装配的定轴及支架进行静态分析,目的是分析在作业载荷下的变形和应力大小,校核定轴及支架的强度,以进一步优化转向装置的结构。

设计装配体材料属性如表1 所示。根据试验情况和计算结果,模拟以8个螺丝固定住两个成对使用的支架,在距离定轴底部31 mm处均匀施加载荷4.095 N。

对装配体进行实体网格的划分,网格大小为4 mm,公差为0.2 mm,节点总数为5 316,单元总数为2 490。用Simulation软件进行静态分析,结果表明,产生的最小应力为1 037.2 N ·m-2,最大应力为1.739 63 e+007 N·m-2(图4)。其最大位移为0.053 947 4 mm,最小位移为0 mm(图5)。最小应变为4.554 93e-009,最大应变为5.628 08e-005(图6)。

2 结果与分析

从分析中可以看出,在试验时,定轴与下支架的配合位置会承受较大的应力,发生变形。从整个装配的结构看来,定轴的受力情况与悬臂梁的受力情况类似。分析结果与设计情况吻合,为了增加定轴的刚度,可以从尺寸上进行改进,而不需要改变其结构,因为现有的结构较为简单,改变结构会增加不必要的成本。从上述分析结果可知,可以增大定轴的尺寸,从而增加强度和刚度。

3 结 论

本研究设计出一种新型转向装置,为渔药喷施机提供了便利,在解决其转向及倒车的基础上,使其有一定的可靠性。利用 SolidWorks 三维建模和 Simulation 有限元分析对转向装置的关键受力部件进行建模和静态、变形、模态分析,确定了转向定轴在作业时的应力和应变分布图,以及变形位移情况。同时,分析结果还表明其结构能满足现有的强度和刚度要求。该研究结果为转向装置的下一步优化设计提供了理论依据。

参考文献:

[1] 胡鲲,龚路旸,朱泽闻,等.我国渔药剂型使用现状及其在渔药安全使用技术中的价值[J].中国兽药杂志,2011,45(5):43-46.

[2] 张俊峰,柳国昌,万勇,等.池塘喷药遥控船:中国,CN201220422384.2[P].2013-01-30.

[3] 张俊峰,柳国昌,万勇.渔药自动喷施机的设计[J].湖北农业科学,2013,52(19):4 792-4 794.

[4] 初旭宏,王俊发,邱聪雨.基于ANSYS的深耕挖掘犁刀强度分析[J].佳木斯大学学报:自然科学版,2009,7(4):545-546.

[5] 何磊,曹卫彬,李树峰.基于SolidWorks的破茬开沟犁刀的设计与强度分析[J].安徽农业科学,2011,39(3):1 819-1 821.

[6] 曹锋,冯如.SolidWorks 2007中文版从入门到精通[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[7] SolidWorks公司.SIMULATION基础教程[M].北京:机械工业出版社,2007.

[8] 王立祥.喷水推进及喷水推进泵[J].通用机械,2007(10) : 12-15.

[9] 王立祥,王泽群.喷水推进组合体—种新颖的船舶节能推进操纵装置[J].船舶, 1994(2): 11-16.

[10] 金鸿章,姚绪良.船舶控制原理[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2001.

[11] 吴秀恒,刘祖源,施生达,等.船舶操纵性[M].北京:国防工业出版社,2005.

[12] 程启明,万德钧.船舶操纵的控制技术发展综述[J].东南大学学报,1999,1(1):10-17.

[13] Abkowitz M A. Lectures on ship hydrodynamics-steering and maneuverabolity[M]. Lyngby, Denmark:Hydro and Aerodynamics Laboratory, Report Hy-5, 1964.

篇5:物体受力分析

1.重力

产生:物体在地面上大学网或地面附近,由于地球的吸引而使物体受到的力但又不能说重力就是地球对物体的引力。

方向或者说是垂直于水平地面的。重力也不是恰好指向地球的球心

大小:根据二力平衡条件可知,物体受到的重力等于物体静止时对竖直悬绳的拉力或对水平支持面的压力。

作用点:重心。形状规则、质量分布均匀物体的重心在其几何中心。用悬挂法可以找薄板状物体的重心。重心不一定在物体上

2.弹力

产生条件:接触、发生弹性形变(接触力、被动力)

方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置,一个物体形变产生的弹力不会作用于自身

常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力

大小:弹簧的弹力大小遵守胡克定律f=kx,劲度系数k(N/m)

3.摩擦力

产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势(接触力、被动力,有摩擦力必有弹力)

方向:沿接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反

大小:

(1).滑动摩擦力f=μFN,动摩擦因数μ,FN指物体对接触面的正压力,其大小与接触面对物体的支持力等大.

(2).静摩擦力f0、最大静摩擦力fm可由二力平衡条件求,fm略大于滑动摩擦力,在近似计算时,fm近似等于滑动摩擦力

摩擦力既可以做阻力,也可以做动力。

二、受力分析基本步骤.

受力分析是指分析物体实际所受力的情况,在对物体进行受力分析时要注意防止“漏力”和“添力”现象,按一定的步骤和顺序进行受力分析是防止“漏力”的最有效的.措施.一般情况下对物体进行受力分析可按照以下步骤:

1.明确研究对象,并把研究对象隔离出来.

2. 分析重力:地面附近的物体一定受到地球对物体的重力作用。

3.观察跟研究对象接触的物体,并逐个分析与这些接触物对研究对象的弹力、摩擦力(先分析弹力再分析摩擦力) 当很难判断是否受弹力、静摩擦力时,可根据假设法进行判断.

4.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施加的力.

5.为了使问题简化,将物体简化,将所有力的作用点都画在物体的重心上.(对杆进行受力分析时例外)

整体法

若研究对象是几个物体组成的,这时可以将这几个物体视为一个整体来对待,然后分析和求解某个力。

三.实例分析

1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体.

(5)沿传送带匀速运动的物体 (2)在力F作用下静止水(

1)沿水平草地滚动的足球

平面上的物体

V V

3)在光滑水平面上向右(

(6)沿粗糙的天花板向右(4)在力F作用下行使在

运动的物体球 运动的物体 F>G 路面上小车

2.对下列各种情况下的物体A进行受力分析

(3)静止在斜面上的物体 (2)沿斜面上滑的物体A (1

)沿斜面下滚的小球,

(接触面光滑)

接触面不光滑.

A

(4)在力F作用下静止在物块A (5)各接触面均光滑 斜面上的物体A.

3. 对下列各种情况下的物体A进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑.

v

(3)向上爬杆的运动员

(1)A静止在竖直墙面上 (2)A沿竖直墙面下滑

(6)在拉力F作用下静止

在斜面上的物体A

(5)静止在竖直墙面 (4)静止在竖直墙面

轻上的物体A 轻上的物体A

A进行受力分析(各接触面均不光滑)

B同时同速向右行( 1)A、(2)A、B同时同速向右行使向 使向

(4)静止的杆,竖直墙面

光滑 A

(6

)小球静止时的结点

A

(7)沿电梯匀速上升

5.对下列物体作受力分析

A沿着斜面向上运动 以上A都处于静止状态 A沿着墙向上运动 A沿着水平面向右运动

6. A物体都静止,分析A物体的受力情况

7. 分析下列物体所受的力(竖直面光滑,水平面粗糙)

ABB

A

8.分析物体在水平面上物体A和B的受力

(图中A、B相对静止匀速向右运动)(图中A、

B相对静止加速向右运动)

分析A和B物体受的力 分析A和C受力

篇6:带传动的受力分析

在安装带传动时,传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上,由于预紧力F0的作用。带和带轮的接触面上就产生了正压力。带传动不工作时传动带两边的拉力相等,都等于F0(如下列左图所示)。

不工作时工作时 带在工作时(如上列右图所示),设主动轮以带速n1转动,带与带轮的接触面间便产生摩擦力,主动轮作用在带上的摩擦力Ff的方向和主动轮的圆周速度方向相同,主动轮即靠此摩擦力驱动带运动;带作用在从动轮上的摩擦力的方向,显然与带的运动方向相同,带同样靠摩擦力Ff而驱动从动轮以转速n2转动。这时传动带两边的拉力也相应地发生了变化:带绕上主动轮的一边被拉紧,叫做紧边,紧边拉力由F0增加到F1;带绕上从动轮的一边被放松,叫做松边,松边拉力由F0减小到F2,

如果近似地认为带工作时的总长度不便,则带的紧边拉力的增加量,应等于松变拉力的减小量,即F1-F0=F0-F2或 F1+F2=2F0若以主动轮一段为分离体,则有总摩擦力Ff和两边拉力对轴心的力矩的代数和为零,从而可得出Ff=F1-F2

在带传动中,有效拉力Fe并不是作用于某固定点的集中力,而是带和带轮接触面上的各点摩擦力的总和,故整个面上的总摩擦力Ff即等于带所传递的有效拉力,即有:

Fe=Ff=F1-F2

即带传动所能传递的功率P(单位为kW)为

P=Fev/1000

篇7:托盘、货架受力分析报告

托盘受力分析

一、托盘的定义:

中国国家标准《物流术语》对托盘(pallet)的定义是,用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。作为与集装箱类似的一种集装设备,托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域,被认为是20世纪物流产业中两大关键性创新之一。托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备,与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大的作用。托盘给现代物流带来的效益主要体现在:可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化,还有保护商品,方便物流和上流。

二、托盘的分类:

按托盘的材质、用途、台面、叉车的叉入方式和结构区分,托盘有多种类型。尤其在一些要求快速作业的场合,由于托盘作业效率高、安全稳定,所以各国更纷纷研制了多种多样的专用托盘。例如平板玻璃集装托盘、轮胎专用托盘、长尺寸物托盘和油桶专用托盘等等。

按托盘的构造划分,有单面的或双面的,九脚的或川字型的等。

按托盘的使用材料划分,有木托盘、塑料托盘、金属托盘、锯木托盘、纸托盘、复合材料托盘、超薄托盘等。

1、木托盘:以原木为材料,进行干燥定型处理,减少水分,消除内应力,木托盘以原木为材料,进行干燥定型处理,减少水分,消除内应力,然后进行切割、刨光、断头、抽边、砂光等精整加工处理而形成型材板块,采用具有防脱功能的射钉(个别情况采用螺母结构)将型材板块装订成半成品托盘,最后进行精整、防滑处理和封蜡处理。

木托盘优点:抗弯强度大,刚性好,承载能力大,成本低,易于维修,耐低温和高温性能好,适用范围广。

木托盘缺点:抗冲击性差,在频繁的周转使用中容易损坏,使用寿命短;容易受潮,不易清洁。

2、塑料托盘:塑料托盘有注塑托盘和中空吹塑托盘,其中应用较广的是注塑托盘。平时所说的塑料托盘均指注塑托盘,将塑料粒子加热后在高压力下注入金属模具内成型。塑料托盘生产工序少、生产效率高、产品质量稳定,托盘的性能主要取决于塑料原料和托盘结构。

塑料托盘优点:形状稳定,使用安全,耐用,使用寿命长;不吸水,耐酸耐碱,易于清洁;结构种类多样,应用范围广;可回收利用。

塑料托盘缺点:抗弯强度低,容易变形而难以恢复,与木托盘相比其承载能力要小很多。国产重型塑料托盘上货架时的架空承载能力不超过800kg。欧美和日本塑料托盘上货架时的架空承载能力最大为1000kg。另外,原料成本受原油价格的影响大,成本高,价格波动大。

加强型塑料托盘:在材料中注入气体形成均匀分布的小气泡,或,嵌入钢管,使托盘的刚度提高,抗弯强度提高。

3、金属托盘:金属托盘包括重载钢制托盘、镀锌钢板托盘和金属箱式托盘,由钢板焊接成型。由于钢材本身刚性好,同时加工简易,可以选取不同牌号、不同厚度、不同外型尺寸的钢板,根据实际使用的要求来定制托盘。

金属托盘优点:刚性好,抗弯强度大,承载能力大;易于清洗。

金属托盘缺点:自重大,表面摩擦力小而货物容易滑落,对地板等物流作业场所破坏性大,易生锈;应用范围小。

4、锯木托盘:由锯木在模具中高温高压成型,可自身套叠堆垛,节省空间,成本低;自重轻,承重能力小。圆形边角和圆锥底脚适用于热缩单元包装;适用于运输用托盘,适合海外出口包装使用。

5、纸托盘:纸托盘单品价格低,自重轻,本身承重能力差,防潮性能差。但不需要熏蒸检疫,多用于出口空运等一次性不回收的物流作业。

6、塑木托盘:用一定比例的锯木和塑料进行混合,压制成型塑木板材,切割加工并用螺栓固定成托盘。塑木托盘结合了部分木托盘和塑料托盘的特点,具有良好的防潮、防腐、防酸碱的性能,自重大;组装方式与木托盘相似,适合于非标定制托盘。

7、超薄托盘:从材质上包括纸质和塑料两种超薄托盘,厚度从1mm到3mm,用于进出口集装箱内和汽车运输的物流作业,节省空间,但对应的叉车需配装推拉器属具。

三、托盘的规格标准:

由于托盘规格的标准影响着不同地区和国家集团的经济利益,在托盘问题上的利益平衡,在短时期内几乎难以做到,一些已在某些地区和国家推行的托盘规格已不可能相互妥协与退让。这样,ISO统一全球联运托盘的规格存在很大的困难,最终只能对已在相关地区和国家推行的1200 mm×l000mm、1200mm ×800mm、l219mm×l016mm(即48英寸×40英寸)、l140 mm×l140 mm、l100 mm×l100mm和1067mm×l067mm等6种托盘的规格在ISO 6780《联运通用平托盘主要尺寸及公差》中采取兼容并包的态度,将这6种托盘的规格并列成为全球通用的国际标准。

四、托盘的特点:

优点:成本低,自中小;返空容易;装盘容易;装载量适宜,组合量较大;可节省包装材料,降低包装成本。

缺点:对货物的保护性不如集装箱;容易损毁;不宜露天存放,需要有仓库设施;托盘本身的回运需要消耗资源。

五、托盘的载重质量:

每个托盘的载重质量应小于或等于2吨。为了保证运输途中的安全,所载货物的重心高度,不应超过托盘宽度的三分之二。

六、托盘货物的码放方式:

根据货物的类型、托盘所载货物的质量和托盘的尺寸,合理确定货物在托盘上的码放方式。托盘的承载表面积利用率一般应不低于80%。对于托盘货物的码放有如下要求:

1、木质、纸质和金属容器等硬质直方体货物单层或多层交错码放,拉伸或收缩膜包装;

2、纸质或纤维质类货物单层货多层码放,用捆扎带十字封合。

3、密封的金属容器等圆柱体货物单层或多层码放,木质货盖加固。

4、需进行防潮、防水等防护的纸制品、纺织品货物单层或多层交错码放,拉伸或收缩膜包装货增加角支撑,货物盖隔板等加固结构;

5、易碎类货物单程或多层码放,增加木质支撑隔板结构

6、金属瓶类圆柱体容器或货物单层垂直码放,增加货框及板条加固结构;

7、袋类货物多层交错压实码放。

货架受力分析

一、货架的定义:

货架泛指存放货物的架子。在仓库设备中,货架是指专门用于存放成件物品的保管设备。货架在物流及仓库中占有非常重要的地位,对货物的储存和堆码起着重要作用。随着现代工业的迅猛发展,物流量的大幅度增加,为实现仓库的现代化管理,改善仓库的功能,不仅要求货架数量多,而且要求具有多功能,并能实现机械化,自动化要求。各地的商店为了适应新的形势,提高自己的竞争能力,努力对营业厅的展示效果进行了普遍的调整,货架、柜台等主要的商品陈列器具有的进行了改装,有的置办了新柜架,使营业厅的面貌焕然一新。

二、货架的分类:

按货架的发展分为传统货架和新型货架。传统式货架包括:层架、层格式式货架、抽屉式货架、橱柜式货架、U形货架、悬臂式货架、栅架、鞍架、气罐钢筒架、轮胎专用货架等。新型货架包括:旋转式货架、移动式货架、装配式货架、调节式货架、托盘货架、进车式货架、高层货架、阁楼式货架、重力式货架、屏挂式货架等。

按货架的载货方式分为悬臂式货架、橱柜式货架、棚板式货架。

按货架的构造组合可拆卸式货架、固定货架。其中又分为单元式货架、一般式货架、流动式货架、贯通式货架。

按货架高度分,低层货架:高度在5米以下;中层货架:高度在5-15米;高层货架:高度在15米以上。

按货架重量分,重型货架:每层货架载重量在500公斤以上;中型货架:每层货架(或搁板)载重量150-500公斤;轻型货架:每层货架载重量在150公斤以下。

三、货架的规格标准: 超市货架:

1.超市货架品种规格尺寸:按客户要求设计。

2.材料产地:全部用上海宝山钢厂的优质冷轧A3钢板,钢材国家标准型号为SS400,材质表面要求特高。

3.、货架立柱:用上海宝山钢厂的优质冷轧SS400钢板冷拉成形管,方管截面尺寸为70*40(长*宽),料厚2.5mm。单面受力为600Kg,允许最大挠度为高度的1/1000,安全系数为1.5。

4.层板:用上海宝山钢厂的优质轧 SS400料厚0.8mm,底部焊加强筋,安全、可靠。层板每层承载重250Kg,导层板允许变形最大挠度为层板长度的2/1000。安全系数为1.5。

5.结构:全部为扣接形成,层数可自由增减,安装快捷方便。6.包装:全面采用纸箱包装。仓库货架:

仓库货架承重力大,仓库货架每层承载最大可达4500kg,存取快速方便,是使用最广泛的托盘类货物储存系统,有较强的通用性。仓库货架是用优质钢板制造,表面采用静电喷涂处理,防腐/防锈/坚固美观。它的各种规格及承重设计可满足工厂,仓库,装配线,仓储超市的使用要求。当你需要的货架每层承重100~150kg时,这种货架是理想的选择,还可组成平台使用,因此轻型货架适合于工厂储存轻型散件物品和仓储超市的使用。插接方式组装,安装拆卸方便,用途广泛。钢层板上下任意调节,满足多种使用要求。

服装货架:

服装精品货架采用轻质高强度铝太合金模压成型,服装精品货架由立柱、横梁、玻璃、专用连接件等组装而成,服装精品货架具有组装灵活、运输方便、高档美观、坚固耐用等特点;服装精品货架可以根据实际场地和个人喜好定制成各种款式,服装精品货架无装修垃圾、无装修噪音、无装修污染、快捷方便,且服装精品货架十分环保。服装精品货架有良好的装饰效果,服装精品货架特别适合于外贸公司样品展示厅、品牌产品专卖店、精品购物中心等,服装精品货架能给予商品最完美的烘托展示。

四、货架的特点:

货架存储货品能有效提高仓库空间利用率。货架上的货物相互不接触、不挤压,减少货损。货架存取方便,结合计算机管理易实现先进先出。可采用防潮、防尘、防盗等措施来提高货物储存质量。有利于实现仓储系统的自动化管理。

五、货架安装注意事项:

1、货架通用安装及验收,要确保质量和安全,促进技术进步,提高经济效益,制定本规范。

2、货架安装应按图施工。当施工时发现现场或设计有不合之处,应及时提出,经变更批准后方可施工。

3、货架安装中采用的各种计量和检测器具、仪器、仪表和设备应符合国家现行计量法规的规定,其精度等级不低于安装要求的精度等级。

4、货架安装前的隐蔽工程应在工程隐蔽前进行检验,合格后方可继续施工。

5、货架安装中应进行自检。

篇8:solidworks受力分析

1 齿轮建模

Solidw orks软件具有基于特征的参数化实体建模功能, 并且具备专门的齿轮生成插件GearTrax, 本文将基于该插件, 对齿轮进行建模。

1.1 标准渐开线齿轮建模

首先对20度标准压力角齿轮实施建模。选定基本参数为:模数2, 压力角20度, 齿轮齿数41, 齿厚9.5mm。在插件中设置各项条件如图1、图2所示, 生成齿轮。改变压力角为25度, 生成新渐开线齿轮。

1.2 双压力角渐开线齿轮建模

对于双压力角渐开线齿轮, 选定基本参数为:模数2, 轮齿两侧压力角分别为20度、25度, 齿轮齿数41, 齿厚9.5mm。对20度及25度压力角的两套齿轮的渐开线实施块操作, 生成双压力角渐开线齿轮的两侧齿廓, 从而构建出双压力角渐开线齿轮。

2 结构分析

SolidWorks Simulation是一个与SolidWorks完全集成的设计分析系统。Simulation提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析。本文将基于该软件对20度压力角齿轮, 25度压力角齿轮, 20度、25度双压力角齿轮在25度压力角轮齿侧及20度压力角轮齿侧受力进行研究, 并在分度圆处及齿顶圆处受力两种情况分别建立分析模型。

2.1 分度圆处受力分析

2.1.1 选用材质及约束创建

在此选用材料41Cr4。对模型创建约束, 以限制其在某些方向的自由平移及旋转运动。本文对齿轮轴孔面及键槽侧面添加固定约束。

2.1.2 施加载荷

载荷是施加在受测物体上的力或其他形态的动能。直齿轮受载将形成两个方向分力, 一是圆周方向力;二是径向力。由于径向力产生的应力远小于圆周力产生的应力, 在此忽略径向力的影响, 仅对圆周力作用下产生的应力进行研究。在齿轮受力齿侧面绘制分割线, 分割线为受力齿侧面及分度圆的交线, 以此分割线作为受力线;根据分割线与齿轮轴线新建基准面, 在垂直基准面方向设置力的大小为500N, 将径向力及轴向力都设置为0。

2.1.3 生成网格并运行

网格是有限元分析的主角, 将几何模型划分为许多具有简单形状的小单元, 这些小单元都通过公共的节点连接, 这个过程称为网格划分。Simulation软件将视模型结构, 自动划分实体网格、中面壳、曲面壳、梁网格、混合网格等5种类型的网格划分。考虑网格精细度及求解速度, 选用软件默认设置生成网格。

2.1.4 运行结果

设置完毕各参数后, 运行软件进行分析计算, 系统将得出轮齿受圆周力时的应力分布图, 由分析结果可知晓最大应力值的出现处。分度圆处受力, 应力最大值处出现在齿根接近齿轮侧面处, 受同样载荷, 3类齿轮最大应力如表1。

由表可知, 增大标准齿轮压力角, 齿根处最大应力将有效减小。25度压力角侧受力的双压力角齿轮, 齿根处最大应力也有效减小。

2.2 齿顶处受力分析

2.2.1 材质、约束及载荷施加

依然选择41Cr4作为齿轮材质, 并对齿轮键槽面添加固定约束。对于载荷施加, 先过齿轮齿顶线且与齿顶面相切, 新建一基准面, 以齿顶面边线为受力线, 同样只考虑圆周力作用, 选择圆周向为受力方向, 设置力的大小为500N, 将径向力和轴向力都设置为0。

2.2.3 生成网格得出结果

选用软件默认设置生成网格, 运行软件进行分析计算, 系统将得出齿轮受力的应力分布图, 由分析结果可知晓最大应力值的出现处。由于齿顶受力, 应力最大处出现在齿顶顶点处, 受同样载荷, 3类齿轮最大应力如表2所示。

注:本文在传动齿轮的分度圆及齿顶处加载了同样的圆周力进行研究, 但实际齿轮传动具有重合度, 齿轮在齿顶处啮合时必有另一对齿轮同时啮合, 在输入扭矩相同的前提下, 作用在齿顶的圆周力必然远小于单齿啮合的情况, 因此表1和表2内数值没有对比性。

由表可知, 增加标准齿轮压力角, 齿顶处最大应力随之增大。25度压力角侧受力的双压力角齿轮, 最大应力较接近于应力数值较小的20度压力角标准齿轮, 且应力增大量并不大。

3 结语

对于标准齿轮而言, 承受载荷时应力最大值出现在齿根处, 齿根处的弯曲疲劳强度最弱。增大传动齿轮的压力角可以有效提高齿根弯曲疲劳强度, 但压力角增加同时减小了齿顶厚度, 进而使得齿顶的局部折断或塑性变形的可能性增加。采用双压力角的齿轮, 在齿轮工作侧采用诸如25度的大压力角, 同等载荷作用下齿根处最大应力得到提高, 而齿顶应力未见显著降低, 在增加齿根弯曲疲劳强度的同时, 降低了齿顶局部折断或塑性变形的可能性, 体现出了双压力角齿轮在承载上的优越性。

本文也对比了双压力角齿轮分别在大压力角侧和小压力角侧受力的情况, 虽然在小压力角侧受力可以维持原有的效率, 但分析表明齿根弯曲应力最大值比20度压力角标准齿轮还高, 显然这样的设计不可取。

参考文献

[1]张展.实用齿轮设计计算手册[M].北京:机械工业出版社, 2010.

篇9:solidworks受力分析

摘 要:画物体受力图一节内容不仅是教学的重点,更是教学的难点。教师应在画受力图的方法、画研究对象的轮廓图、每个力方向的确定及物体系受力图的画法等方面进行重点讲解并举实例说明,以引导学生理解本节内容。教师讲完后,再布置一些典型例题让学生练习,以加深对本节内容的理解,进而掌握本节内容。

关键词:物体受力图 难点 突破

画物体受力图,不但是求工程构件约束反力的基础,也是材料力学对工程构件进行强度、刚度计算的基础。本节内容是有难度的,主要表现在约束类型的多样,约束与被约束物体的接触方式的多样性。这些错综复杂的关系,给确定约束反力增加了难度。另外,对有些物体的约束反力(铰链约束反力,固定铰链支座约束反力)的确定,需要用二力杆,三力杆平衡汇交原理或作用、反作用等知识来判别。究竟用什么知识来判别,这需要对题目进行分析才能确定。这些都给分析约束反力造成一定的难度。基于以上分析,笔者认为在实际教学中应注意下面几点。

一、正确应用画受力图的方法

最常用的是隔离法,是把所选的研究对象单独从物体系中“拿出”,再画出它所受力的方法。此法可使学生分清施力物体与受力物体,从而正确地画出物体所受到的力。

二、正确画出研究对象的轮廓图

三、正确确定各个力的方向

(作者单位:江苏省扬州技师学院)endprint

摘 要:画物体受力图一节内容不仅是教学的重点,更是教学的难点。教师应在画受力图的方法、画研究对象的轮廓图、每个力方向的确定及物体系受力图的画法等方面进行重点讲解并举实例说明,以引导学生理解本节内容。教师讲完后,再布置一些典型例题让学生练习,以加深对本节内容的理解,进而掌握本节内容。

关键词:物体受力图 难点 突破

画物体受力图,不但是求工程构件约束反力的基础,也是材料力学对工程构件进行强度、刚度计算的基础。本节内容是有难度的,主要表现在约束类型的多样,约束与被约束物体的接触方式的多样性。这些错综复杂的关系,给确定约束反力增加了难度。另外,对有些物体的约束反力(铰链约束反力,固定铰链支座约束反力)的确定,需要用二力杆,三力杆平衡汇交原理或作用、反作用等知识来判别。究竟用什么知识来判别,这需要对题目进行分析才能确定。这些都给分析约束反力造成一定的难度。基于以上分析,笔者认为在实际教学中应注意下面几点。

一、正确应用画受力图的方法

最常用的是隔离法,是把所选的研究对象单独从物体系中“拿出”,再画出它所受力的方法。此法可使学生分清施力物体与受力物体,从而正确地画出物体所受到的力。

二、正确画出研究对象的轮廓图

三、正确确定各个力的方向

(作者单位:江苏省扬州技师学院)endprint

摘 要:画物体受力图一节内容不仅是教学的重点,更是教学的难点。教师应在画受力图的方法、画研究对象的轮廓图、每个力方向的确定及物体系受力图的画法等方面进行重点讲解并举实例说明,以引导学生理解本节内容。教师讲完后,再布置一些典型例题让学生练习,以加深对本节内容的理解,进而掌握本节内容。

关键词:物体受力图 难点 突破

画物体受力图,不但是求工程构件约束反力的基础,也是材料力学对工程构件进行强度、刚度计算的基础。本节内容是有难度的,主要表现在约束类型的多样,约束与被约束物体的接触方式的多样性。这些错综复杂的关系,给确定约束反力增加了难度。另外,对有些物体的约束反力(铰链约束反力,固定铰链支座约束反力)的确定,需要用二力杆,三力杆平衡汇交原理或作用、反作用等知识来判别。究竟用什么知识来判别,这需要对题目进行分析才能确定。这些都给分析约束反力造成一定的难度。基于以上分析,笔者认为在实际教学中应注意下面几点。

一、正确应用画受力图的方法

最常用的是隔离法,是把所选的研究对象单独从物体系中“拿出”,再画出它所受力的方法。此法可使学生分清施力物体与受力物体,从而正确地画出物体所受到的力。

二、正确画出研究对象的轮廓图

三、正确确定各个力的方向

篇10:浅谈受力分析的方法

写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。

摘要:整体法和隔离法是力学部分常用的分析方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再部分隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时,系统的运动情况通常分为以下三种类型:第一,系统处于平衡状态;第二,系统处于不平衡状态且无相对运动;第三,系统内部分平衡部分不平衡。

关键词:整体法;隔离法;力学

在力学中,解决力学问题时,往往遇到这样一类情况:题中被研究的对象不是单一的一个物体,而是互相关联的几个物体组成一个系统。解这一类问题,一般采用隔离法:即把各个物体隔离开来,分别作受力分析,再根据各自的受力情况和运动情况,应用牛顿运动定律和运动学公式,列式求解。但在这类问题中,往往单用隔离法很难求得结果,解决过程也十分繁复,甚至用隔离法解简直无从着手。这时,我们不妨试用整体法:即把整个系统当作一个整体作为研究对象进行受力分析,再列式求解。这样做,往往能使原来很难求解的问题简单化,无从着手的问题也迎刃而解。

整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。通常在分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)时,用整体法。

隔离法就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。它的优点是:容易看清单个物体的受力情况,问题处理起来比较方便、简单,便于理解。在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法。

整体法和隔离法是力学部分常用的解题方法。可以先隔离再整体,也可以先整体再隔离。这就是整体法与隔离法的综合应用。整体法与隔离法的综合应用时系统的运动情况通常分为以下三种类型:

一、系统处于平衡状态

整体都处于静止状态或一起匀速运动时,或者系统内一部分处于静止状态,另一部分匀速运动。以上这些情况,整体都平衡,整体内每个物体所受合力为零,整体所受合力也为零。这样,根据整体的平衡条件,就可以确定整体或某一个物体的受力特点。

例1:在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2和木块,m1>m2,如图所示,已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块( )。

A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右;

B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左;

C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因为m1, m2,θ1,θ2的数值并未给出;

D.以上说法都不对。

解析:这样类型的问题优先选用整体法,根据整体受力平衡,则很容易判断水平面对三角形木块摩擦力为零,且弹力等于整体的重力之和,所以选项D正确。

例2:如图所示,质量m=5Kg的物体置于质量为M=20Kg的粗糙斜面上,斜面的倾角α=370。用一平行于斜面向上、大小为40N的`力F推物体,使物体沿斜面M向上作匀速运动,这时M保持静止状态(g=10m/s)。则地面对斜面的摩擦力大小为________N,斜面对地的压力大小为_______N。

解析:这种类型通常习惯利用隔离法分析,先分析物块,在对斜面体进行分析,过程比较复杂。如果利用整体法会比较简单,因为整体都处于平衡状态,所以合力为零。根据整体水平方向平衡,可以得到地面对斜面体的摩擦力f = Fcosα=32(N),根据整体竖直方向平衡,得到地面对斜面的支持力N=(M+m)g-Fsinα=226(N)。

二、系统处于不平衡状态且无相对运动

由于系统内物体间没有相对运动,即整体内每个物体都具有相同的速度和加速度,这时整体所受的合力提供整体运动的加速度。这种情况利用整体法,更容易把握整体的受力情况和整体的运动特点。

例3:光滑水平面上,放一倾角为的光滑斜木块,质量为m的光滑物体放在斜面上,如图所示,现对斜面施加力F,若使M与m保持相对静止,F应为多大?

解析:由于斜面光滑,物块只受重力和斜面的弹力,而且和斜面一起运动,则先隔离物块分析受力,计算出加速度 a = gtan,方向水平向左,再根据整体法可以求得F = (M+m)gtan .

这是典型的整体法与隔离法的综合应用(先隔离后整体)。

★ 膜结构设计

★ 大跨度连续刚构桥墩梁固结区受力分析

★ 材料分析

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★ 损耗分析范文

★ 案例分析格式

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★ 案件情况分析

篇11:挫折承受力案例咨询分析

石家庄市东风西路小学

赵文芹

案例:小李的学习成绩一直没有小明的好,小李想超过小明,他努力了一段时间,但还是没有实现目标。于是小李开始怀疑自己,觉得自己什么都不如小明,作为心理辅导老师该如何处理?

【案例分析】

我认为这个案例中的小李是因为遇到挫折时,缺乏挫折承受力而使身心机能受到了消极的影响,出现了一系列挫折反应。现在的孩子,大多是独生子女,普遍存在着耐挫力低的问题。那么什么是挫折呢?心理学指个体有目的的行为受到阻碍而产生的紧张状态与情绪反应。经常处于挫折状态下的人,志向水平降低,自我价值观不高,自卑心理严重,甚至失去学习或生活的信心和勇气。像小李他现在就是这样的状态。

【辅导策略】

(一)倾听法

心理辅导最重要的就是倾听。心理老师要用全身心来倾听,同时间插少许的提问,使小李逐渐意识到自己的困扰所在,而不是直接告诉他问题出在哪里。我这样的有效倾听,能让他把内心的痛苦尽情的倾诉出来。从而使他的不良情绪得到释放,压力得到缓解,并且感受到情感上的支持。具体的做法是,运用积极倾听、微笑、认同等心理辅导技术,等他心情平静,能够正常沟通时,再开始实施下一步的辅导。

(二)优势比较法

在这个案例中,优势比较法可以从两个方面来操作。第一是让小李把他和小明的优缺点都一项一项列在纸上,进行比较,这样使小李可以清楚的看到自己在哪些方面比小明有优势,他也就明白了每个人都有自己的强项与弱项。这样可以强化小李的优势感,让他觉得自己原来并非什么都不如小明,有一些地方自己还是挺棒的,从而树立自信。第二,在此基础上,让他走出他和小明的这个小圈子,能够看到班里其他同学,在一个更大的范围内去定位自己,从而让他认识到还有许多成绩也不太理想、比自己受挫更大的人。这样一来,他就比较容易接纳自己现在的状态了。

三、目标法

在此基础上,就可以进行辅导的第三步,即目标法,帮小李确定合理的目标。这样可以激起他的进取心,让他重新振作起来,并有了坚持下去的动力。比如说可以让他制作一张目标,每实现一项就给自己一个评价和鼓励,这个目标一定要定的很具体,比如生字小测试自己全部过关,计算题考试自己有提高,这种成功的喜悦会强化他的进取精神。这样在他一点一滴的分解并达成目标的过程中,他的自信心、抗挫折能力都会不断增强。

四、自我调适法

辅导进行到这个阶段,就需要最后一步,就是巩固,这时可以帮助小李掌握一些心理调适的方法,以便以后能更好的面对挫折。如镜中微笑法。每天上学或出门之前,找一面镜子,好好地看看自己。然后说声:“今天我会有个好心情”,然后学着对着自己微笑。再比如自我暗示法“没关系,我能行”“我能做好”“我感觉不错”,用这种方式迎接每一天,可以起到调节自己情绪的作用。其实这样的方法还有很多,我就不在这儿一一列举了。

五、跟踪反馈

篇12:3.3.1受力分析精品教案

3.3.1受力分析 学习目标:

1. 掌握对物体进行受力分析的一般顺序,能正确地作出物体受力图。

2. 理解并初步掌握物体受力分析的一般方法,进一步加深对力的概念和三种基本力的认识。

3. 能通过对物体受力分析的操作,认识到物体不是孤立的,它与周围物体是相互联系的;同时培养思维的条理性和周密性。学习难点: 1.在受力分析时防止“漏力”和“添力”。2.初步建立“隔离”的思想方法。

主要内容:

一、受力分析的基本知识:

受力分析是研究力学问题的关键,是学好力学的基本功.为了能正确地全面地分析物体的受力情况,必须具备一定的基础知识.概括起来有两个方面:

1.熟悉各种力的物理含义,产生条件及其特征;

2.掌握力与运动之间的一些基本规律.如二力平衡等.

二、受力分析的基本方法:

1.明确研究对象 在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体(整体)。在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。

2.隔离研究对象,按顺序找力

把研究对象从实际情景中分离出来,按先已知力,再重力,再弹力,然后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力),最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力,并画出各力的示意图。

3.只画性质力,不画效果力

画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。

三、受力分析的几点注意

1.牢记力不能脱离物体而存在,每一个力都有一个明确的施力者,如指不出施力者,意味着这个力不存在.

2.区分力的性质和力的命名,通常受力分析是根据力的性质确定研究对象所受到的力,不能根据力的性质指出某个力后又从力的命名重复这个力.

3.结合物理规律的应用,受力分析不能孤立地进行,在许多情况下要根据研究对象的运动状态,结合相应的物理规律,才能最后作出正确的判断

【例一】如图,一根细线拴着一只氢气球A,试画出A所受的力的示意图。

【例二】如图所示,一根均质木棒,靠在固定的光滑圆球上处于静止状态,则木棒所受到的作用力是()

(A)重力、地面和球给它的弹力(B)重力、地面给它的静摩擦力

(C)重力、地面给它的静摩擦力和球给它的支持力

(D)重力、地面和球给它的支持力以及地面给它的静摩擦力

【例三】运动员用竖直的胶皮乒乓板去推挡水平飞来的上旋弧圈球.试分析推挡

锦城教育集团

瞬间乒乓球所受的力,在图中画出球的受力图,标明每一个力的名称和符号.【例四】试画出右侧侧两图中的小球所受力的示意图。

(斜面和档板均光滑)

【例五】如图所示,物体A、B各重10N,水平拉力F1 = 4N,F2=2N,物体保持静止,则A、B间的静摩擦力大小为________N,B与地面间的摩擦力大小为________N。

课堂训练:

1. 用水平力F将重力G的木块压紧在竖直墙上静止不动,不计手指与木块之间的摩擦力,试画出物体的受力示意图,2. 画出右图中被细细绳吊着的小球所受力的示意图。

3. 如图,用水平力F把质量均为m的A、B两物体静止的压在竖直墙面上,试画出A、B物体所受力的示意图。并求出各力的大小。

课后作业: 1.水平桌面上放着一本书,下列有关书与桌面之间的作用力的说法中,正确的是()

A 桌面受到的压力就是书受的重力 B 桌面发生了形变,对书产生了支持力 C 书发生了形变,因此书受到了支持力 D 桌面受到的压力和书受到的支持力,都是弹力

2.关于摩擦力的下列叙述中正确的是()

A 滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比

B 滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关,与接触面积的大小无关 C 静摩擦力的大小与物体间正压力的大小成正比 D 最大静摩擦力随物体间正压力的增大而增大

3.如图所示,在水平力F作用下,所受重力大小为G的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑,物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小等于()A μF B μF+G C μF-G D G 4.放在桌面上的台灯,对桌面有压力,其受力物体是,施力物体是,漂浮在水面上的小木块受到水的浮力,其施力物体是,受力物体是。

5.某人在地球上重588N,则该人的质量为m= Kg;若同一物体在月球表面的重力是在地球表面的1/6,那么,该人在月球表面的重力大小为 N,此时,锦城教育集团

他的质量为_______。

6.在一根弹簧下端悬挂重为15N的重物,静止时弹簧长20cm,当这根弹簧下端悬挂重21N的重物静止时,弹簧长20cm,则此弹簧原长为 cm,劲度系数为 N/m.*7.如图A、B、C是三个相同的物块叠放在水平桌面上,作用在B上的拉力F=4N,已知A、B、C、桌面间动摩擦因数μ为0.15,A、B、C均重10N,物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,且A、B相对静止,则B、C间的摩擦力为________,C与桌面的摩擦力为________。

*8.下面两图中,A、B等物体都静止,试画出A、B两物体所受力的示意图。

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