Các biểu đồ cơ thể tự do là công cụ cần thiết trong việc phân tích chùm tia. chúng giúp hình dung lực và thời điểm hoạt động trên một cấu trúc, đơn giản hóa các vấn đề phức tạp thành những bước kiểm soát. Bài này cung cấp một hướng dẫn từng bước một để giải quyết vấn đề về tia sáng bằng cách sử dụng sơ đồ cơ thể tự do.

Hiểu các biểu đồ về cơ thể tự do

Một biểu đồ cơ thể tự do (FBD) là biểu tượng đơn giản của một cấu trúc, cho thấy tất cả các lực bên ngoài và thời điểm hoạt động trên nó, tách các chùm tia ra khỏi các lực hỗ trợ và vật chất để phân tích các lực nội lực.

Những bước tạo ra biểu đồ cơ thể tự do

  • Xác định hỗ trợ và nạp: ) Xác định các loại hỗ trợ và lực bên ngoài hoạt động trên trục.
  • Hãy tách các chùm: vẽ các chùm riêng biệt, loại bỏ nó ra khỏi phần còn lại của cấu trúc.
  • Phản ứng được hỗ trợ: ) Phản ứng hỗ trợ hiện tại như là tên, chỉ hướng.
  • Những vật chứa bên ngoài ) thêm tất cả lực áp dụng và những khoảnh khắc trên trục.
  • Tất cả lực lượng: ) Rõ ràng đánh dấu độ lớn và hướng của mỗi lực lượng và phản ứng.

Phân tích sơ đồ cơ thể tự do

Một khi FBD đã hoàn thành, hãy áp dụng phương trình cân bằng để giải quyết các phản ứng không rõ. Các phương trình chính là:

Tổng lực ở chiều ngang và dọc bằng không, và tổng số khoảnh khắc về bất kỳ điểm nào bằng 0.

Ứng dụng thông thường

Các sơ đồ cơ thể tự do được sử dụng trong các phân tích cấu trúc khác nhau, bao gồm:

  • Đang tính toán phản ứng hỗ trợ
  • Xác định lực kéo cắt nội bộ
  • Tìm ra những khoảnh khắc cong
  • Thiết kế cấu trúc an toàn và hiệu quả