刚体静力学基础课件

1、机机 械械 工工 程程 基基 础础 工工 程程 力力 学学绪绪 论论主要讲以下几个问题：主要讲以下几个问题： 1、什么是力学、什么是力学 ？ 2、工程力学的研究内容、工程力学的研究内容 ？ 3、工程力学的学习方法、工程力学的学习方法 ？1 1、什么是力学、什么是力学 ？所阐述的规律带有普遍性，是一门所阐述的规律带有普遍性，是一门基础科学基础科学 直接服务于工程直接服务于工程,又是一门又是一门技术科学技术科学2、工程力学的研究内容、工程力学的研究内容 ？工程力学是一门研究物体机械运动一般规律和有关构件工程力学是一门研究物体机械运动一般规律和有关构件的强度、刚度、稳定性理论的科学，的强度、刚度、稳

2、定性理论的科学，工程力学的内容分工程力学的内容分为为静力学静力学、材料力学材料力学和和运动和动力学运动和动力学三篇。工程力学的三篇。工程力学的主要研究对象是刚体、变形体、质点。主要研究对象是刚体、变形体、质点。工程力学是一门理论性较强同时又与工程实际紧密结合工程力学是一门理论性较强同时又与工程实际紧密结合的技术基础课。通过本课程的学习，可以培养学生分析的技术基础课。通过本课程的学习，可以培养学生分析和解决简单工程力学问题的能力，为后续专业课程的学和解决简单工程力学问题的能力，为后续专业课程的学习打下基础。习打下基础。物体在外力作用下的平衡规律物体在外力作用下的平衡规律 物体在外力作用下的运动规

3、律，并建物体在外力作用下的运动规律，并建立运动与受力之间的定量关系立运动与受力之间的定量关系 物体变形与受力之间的关系，研究物物体变形与受力之间的关系，研究物体在外力作用下变形和破坏的规律体在外力作用下变形和破坏的规律3 3、工程力学的学习方法？、工程力学的学习方法？1）联系实际）联系实际 2）善于总结）善于总结 3）勤于思考）勤于思考,多做练习多做练习做好课前认真预习、课中专心听讲、课后专心复做好课前认真预习、课中专心听讲、课后专心复习习 第一讲：静力学的基本概念、静力学公理及力对点第一讲：静力学的基本概念、静力学公理及力对点 之矩之矩 第二讲：力偶、力的平移以及约束与约束反力第二讲：力偶、

4、力的平移以及约束与约束反力 第三讲：物体的受力分析与受力图第三讲：物体的受力分析与受力图 第一章第一章 刚体静力学基础刚体静力学基础掌握静力学各物理量的概念； 掌握受力分析的方法；能把简单的工程实际问题抽象为力学模型，掌握受力图的方法；第一讲第一讲 静力学的基本概念静力学的基本概念目的要求目的要求：掌握静力学基本概念和静力学公理：掌握静力学基本概念和静力学公理 以及力矩的计算以及力矩的计算教学重点教学重点：二力平衡公理和力在座标轴上的投影：二力平衡公理和力在座标轴上的投影教学难点教学难点：三力汇交定理：三力汇交定理1-1 1-1 静力学的基本概念静力学的基本概念一、力的定义：一、力的定义： 1

5、、力是物体间的相互机械作用 2、力对物体作用效应 外效应 内效应运动状态运动状态发生改变发生改变形状发生形状发生改变改变3、力的三要素：、力的三要素： 决定了力对物体的作用效应 力的大小、方向、作用点。 4、力的单位：、力的单位： 在我国的法定计量单位中，力的单位用牛顿（N）和千牛顿（kN）1kN=1000N。5、力的表示方法：、力的表示方法： 1）力是矢量:力是矢量，在下图所示力时，常用一带箭头的线段来表示力，在书写力时，力矢量用加黑的字母表示，如F、P、G等等。图1.11.1cosFFx2）、力在座标轴上的投影力的投影有正负，力的箭头指向与座标的正向一致为正；反之为负。若力与正向夹角为，则

6、：如图1.2sinFFy 均匀连续分布的力称为均布载荷，受均布载荷作用范围内，每单位长度上承受的力用载荷集度q表示，q的单位为N/m。在计算时，均布载荷可以视为集中力Q或Fq处理，其集中力的大小为载荷集度与均布载荷分布长度的乘积，作用点在均布载荷的中点。均布载荷均布载荷二、刚体二、刚体 在力的作用下，不会发生变形的物体在力的作用下，不会发生变形的物体。 刚体是静力学中对物体进行分析所简化的力学模型，刚体是静力学中对物体进行分析所简化的力学模型，是一种理想化的力学模型是一种理想化的力学模型三、力系三、力系 若干个力组成的系统称为力系。若一个力和一个力系若干个力组成的系统称为力系。若一个力和一个力

7、系等效等效，则这个力就称为该力系的，则这个力就称为该力系的合力合力；力系中的每个；力系中的每个力就称为力系的力就称为力系的分力分力； 将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为称为力系的简化力系的简化。空间力系空间力系平面力系平面力系汇交力系汇交力系力偶系力偶系平行力系平行力系任意力系任意力系四、平衡四、平衡 所谓平衡，是指物体相对于地球处于静止或做匀速直所谓平衡，是指物体相对于地球处于静止或做匀速直线运动的状态。线运动的状态。 一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为平平衡力系衡力系。

8、力系成为平衡力系而需要满足的条件称为力系成为平衡力系而需要满足的条件称为平衡条件平衡条件。五、力的性质五、力的性质（静力学公理）： 公理一：二力平衡公理公理一：二力平衡公理 作用于刚体上的两个力使刚体平衡的作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充必要和充分条件是分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。作用线重合。 矢量表示法矢量表示法：F1=F2二力构件二力构件只有两个力作用下处于平只有两个力作用下处于平衡的物体衡的物体ABFABFBAABCDG思考：思考：AB、CD是二力杆吗？是二力杆吗？作用在二力构件上的两个力，它们必定通过两个力作用在二力构件上

9、的两个力，它们必定通过两个力作用点的连线，而与形状无关，且等值、反向作用点的连线，而与形状无关，且等值、反向公理二：加减平衡力系公理公理二：加减平衡力系公理 在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。状态。力的可传性原理（推论推论）作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应点，不改变原力对该刚体的作用效应公理三：力的平行四边形公理公理三：力的平行四边形公理 作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用

10、点仍作用在这一点，合力的大小和方向合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。定。 矢量表示法：矢量表示法：FR=F1+F2推论：推论：三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。的作用线通过汇交点。 两物体间作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线相同，并分别作用在这两个相互作用的物体上。公理四

11、：作用力与反作用力公理四：作用力与反作用力 六、力对点之矩六、力对点之矩1、力矩的概念：、力矩的概念： 力对物体的运动效应，包括力对物体的移动和转动效力对物体的运动效应，包括力对物体的移动和转动效应，其中力对物体的转动效应用力矩来度量。应，其中力对物体的转动效应用力矩来度量。力矩的矩心、力臂力矩的矩心、力臂大小、转向大小、转向正负号规定正负号规定规定逆时针转向的力矩为正，规定逆时针转向的力矩为正，顺时针转向的力矩为负顺时针转向的力矩为负量纲单位：量纲单位： 牛顿牛顿米米NmNm或千牛或千牛米米kNmkNmMo(F)Mo(F)：表示力：表示力F F对力矩中心对力矩中心O O点的力矩；点的力矩；F

12、 F：表示力的大小；：表示力的大小； d d：表示力臂，即为力矩中心到力的作用线之间的垂直距离。：表示力臂，即为力矩中心到力的作用线之间的垂直距离。 1kN m =1000 N m 1kN m =1000 N m 2 2、力矩的计算公式：、力矩的计算公式： FdFMo2、力矩的性质、力矩的性质 1、 力力F F对对O O点之矩不仅取决于力点之矩不仅取决于力F的大小，同时还与矩心的位的大小，同时还与矩心的位 置即力臂置即力臂d d 有关。有关。 2、力、力F F对于任意一点之矩，不会因该力的作用点沿其作用线对于任意一点之矩，不会因该力的作用点沿其作用线移动而改变。移动而改变。 3、力、力F F的

13、大小等于零或者力的作用线通过矩心时，力矩等于的大小等于零或者力的作用线通过矩心时，力矩等于零。零。 3、合力矩定理、合力矩定理合力对某一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和。合力对某一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和。 FMFMFMFMFMonoooRo21例例1 如下图所示，数值相同的三个力按照不同的方式施加在如下图所示，数值相同的三个力按照不同的方式施加在同一扳手的同一扳手的A端。若端。若F200N,试求图示三种情况下力试求图示三种情况下力F对对o点的力矩。点的力矩。解：解：在图在图a a中中 mmFdFMoN64.3430cos10200N20003 mmFdFMoN00.2030s

14、in10200N20003在图在图b b中中 mmFdFMoN00.4010200N2003在图在图c c中中作业作业思考题思考题1 1、什么是刚体？、什么是刚体？ 2 2、如何区分二力平衡力和作用力与反作用力？、如何区分二力平衡力和作用力与反作用力？ 试计算图中力试计算图中力F F对于对于O O点之矩点之矩 计算题计算题第二讲：力偶、力的平移定理和约束与约束反力第二讲：力偶、力的平移定理和约束与约束反力力偶的实际例子力偶的实际例子 如下图司机用双手转动方向盘的作用力如下图司机用双手转动方向盘的作用力F和和F 由实例可知，在力偶的作用面内，力偶对物体的转动效应，涉及到组成力偶两反向平行力的F、

15、力偶臂d、力偶的转向。一、力偶一、力偶1、定义：、定义： 两个大小相等，方向相反，且不共线的平行两个大小相等，方向相反，且不共线的平行力组成的力组成的力系力系称为力偶。称为力偶。2、力偶的表示法、力偶的表示法 书面表示书面表示 （F，F），），力偶的二力间的垂直力偶的二力间的垂直距离距离d称为力偶臂称为力偶臂3 3、力偶矩、力偶矩 用以衡量力偶对刚体的转动效应用以衡量力偶对刚体的转动效应大小大小 正负规定：逆时针转向为正、顺时针转向正负规定：逆时针转向为正、顺时针转向为负为负 单位量纲：牛米单位量纲：牛米NmNm或千牛米或千牛米kNmkNmM(F,F)=M=Fd4 4、力偶的三要素、力偶的三要

16、素力偶矩的力偶矩的大小大小、力偶的、力偶的转向转向、力偶的、力偶的作用面作用面 5 5、力偶的性质：、力偶的性质： 1 1）、力偶无合力，力偶在任一座标轴上的投影等于零；）、力偶无合力，力偶在任一座标轴上的投影等于零； 2 2）、力偶对其作用面内任一点之矩等于力偶矩。与矩心位）、力偶对其作用面内任一点之矩等于力偶矩。与矩心位置无关；置无关； 3 3）、力偶对物体只产生转动效应，而不会产生移动效应。）、力偶对物体只产生转动效应，而不会产生移动效应。 6 6、力偶的等效定理：、力偶的等效定理：同一个平面内的二个力偶，二者的力偶同一个平面内的二个力偶，二者的力偶矩相等，转向相同，则两力偶等效。矩相等

17、，转向相同，则两力偶等效。= 根据力偶的性质，我们可以得到： 1）力偶在它的作用面内，可任意转移位置。其作用效应和原力偶相同，即力偶对于刚体上任意点的力偶矩值不因易位而改变。 2）力偶在不改变力偶矩大小和转向的条件下，可同时改变力偶中两反向平行力的大小、方向以及力偶臂的大小。而力偶的作用效应不变。 7 7、力偶系、力偶系 物体上有两个或两个以上力偶作用时，这些力偶组成物体上有两个或两个以上力偶作用时，这些力偶组成力偶系。平面力偶系合成的结果为一合力偶，合力偶力偶系。平面力偶系合成的结果为一合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，即：矩等于各分力偶矩的代数和，即： inMMMMM21力的平移定理

18、力可以等效的平移到刚体上的任一点，但必须附加一力可以等效的平移到刚体上的任一点，但必须附加一个力偶，其力偶矩的大小等于原力对该点之矩。如下图个力偶，其力偶矩的大小等于原力对该点之矩。如下图力的平移定理逆定理刚体的某平面上作用的一力刚体的某平面上作用的一力F F和一力偶和一力偶M M可以进一步合成可以进一步合成得到一个合力。如下图得到一个合力。如下图二、力的平移定理二、力的平移定理例：如下图手拍击球例：如下图手拍击球,力的平移定理的应用（球既有旋转力的平移定理的应用（球既有旋转 还有还有前冲现象）前冲现象）三三、约束与约束反力约束与约束反力1 1、自由体与非自由体、自由体与非自由体 1 1）、自

19、由体：能在空间任意运动不受任何限制的物体。）、自由体：能在空间任意运动不受任何限制的物体。 2 2）、非自由体：在空间的运动受到某些限制的物体。）、非自由体：在空间的运动受到某些限制的物体。2 2、约束与约束反力、约束与约束反力 1 1）、约束的概念：一个物体的运动受到周围其它物）、约束的概念：一个物体的运动受到周围其它物 体的限制，这种限制条件称为约束。体的限制，这种限制条件称为约束。 2 2）、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体）、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体 上的限制其运动的力上的限制其运动的力,称为约束力。称为约束力。约束力的方向总是与约束所限制的运动方向相反。约束力

20、的作用约束力的方向总是与约束所限制的运动方向相反。约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处。点，在约束与被约束物体的接处。3 3）、主动力：作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。）、主动力：作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 3 3、工程中常见的约束类型及其约束反力的表示方法、工程中常见的约束类型及其约束反力的表示方法 1 1）、柔性约束）、柔性约束 （1 1）、约束在工程应用的实例：如绳索、皮带等。）、约束在工程应用的实例：如绳索、皮带等。 （2 2）、约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动）、约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。（3 3）、约束反力的特点：约束反

21、力沿柔索的中心线作用，离）、约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体，开被约束物体， 只能承受拉力，不能承受压力。只能承受拉力，不能承受压力。（4 4）、约束与约束反力的画法）、约束与约束反力的画法2） 光滑接触面光滑接触面（1 1）、约束在工程应用的实例：物体放置在光滑的地面或搁）、约束在工程应用的实例：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内置在光滑的槽体内 （2）、约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，）、约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能

22、沿接触面的公法线方向压入接触面。不能沿接触面的公法线方向压入接触面。（3）、约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的）、约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体，是压力。公法线，通过接触点，指向被约束物体，是压力。（4）、约束与约束反力的画法）、约束与约束反力的画法铰链约束的构造特点是两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型铰链约束的构造特点是两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接，一般根据被连接物体的形状、位置可以分为以销钉相连接，一般根据被连接物体的形状、位置可以分为以下几种形式：下几种形式：中间铰（相联的构件两端都不固定）中间铰（相联的构件两

23、端都不固定）（1 1）、把两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉穿入物体）、把两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉穿入物体相连接而成。实例连接构造情况、连接实物如下图相连接而成。实例连接构造情况、连接实物如下图3）圆柱型铰链约束）圆柱型铰链约束（2 2）、约束反力的表示方法）、约束反力的表示方法: :中间铰的约束反力是方向未定的中间铰的约束反力是方向未定的一个力，一般用一对正交的力来表示。一个力，一般用一对正交的力来表示。固定铰支座（相联的构件两端有一端固定）固定铰支座（相联的构件两端有一端固定）（1 1）、约束的构造特点）、约束的构造特点 把中间铰约束中的某一个构件换成支把中间铰约束中的某

24、一个构件换成支 座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。（2 2）、约束的实例）、约束的实例 如图（如图（a a）（a）（3 3）、约束的力学符号）、约束的力学符号 如图（如图（b b） 固定铰支座的约束反力同中间铰的一样，也是方向未定的一固定铰支座的约束反力同中间铰的一样，也是方向未定的一个力，用一对正交的力来表示。画法见上图个力，用一对正交的力来表示。画法见上图(c)(c) 可动铰支座可动铰支座（1 1）、约束的构造特点）、约束的构造特点 把固定铰支座的底部安放若干滚子，把固定铰支座的底部安放若干滚子， 并与支撑连接则构成活动铰链支座

25、约束，又称辊轴支座。并与支撑连接则构成活动铰链支座约束，又称辊轴支座。（2 2）、约束的实例）、约束的实例 如下图（如下图（a a）, ,（bdbd）是几种简化表示，）是几种简化表示， （e e）为受力画法）为受力画法（a）（b）（c）（d）（e）构件构件销钉销钉支座支座辊轴辊轴FN二力杆约束二力杆约束（1 1）、约束的构造特点）、约束的构造特点 杆件的自重不计，杆件上不受其它任杆件的自重不计，杆件上不受其它任何外力作用，杆件的两端均用铰链与周围的其它物体相连接。何外力作用，杆件的两端均用铰链与周围的其它物体相连接。 杆件可以是直杆，也可以是曲杆。二力杆约束又称链杆约束，杆件可以是直杆，也可以

26、是曲杆。二力杆约束又称链杆约束，约束中的杆件又称之为二力杆。约束中的杆件又称之为二力杆。（2 2）、约束的实例如下图）、约束的实例如下图（3 3）、约束的力学符号见上图中的）、约束的力学符号见上图中的ACAC杆和下图中的杆和下图中的DCDC杆。杆。 4）、固定端约束：）、固定端约束：（1 1）、约束的构造特点）、约束的构造特点 把杆件的端部与周围物体进行刚性连把杆件的端部与周围物体进行刚性连接。两连接物体不能绕连接点有任何的相对转动。接。两连接物体不能绕连接点有任何的相对转动。（2 2）、约束的实例）、约束的实例（3）、约约束的约约束特性 限制了物体沿约约束处处作任何方向的移动动和转动转动。（

27、4）、约约束反力情况与图况与图示方法 约束反力约束反力3个，用一对正交的力和一个力偶个，用一对正交的力和一个力偶(用用M表示表示)来来表达表达FAxAMAFAy判断下列图形中的约束类型判断下列图形中的约束类型绳绳BEBE、BDBDA A、C C处处A A、B B处处A A处处A A、B B处处(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)作业作业1 1、画出上图中（、画出上图中（2 2）、（）、（4 4）、（）、（5 5）各端的约束力）各端的约束力2 2、简答：力偶矩与力矩的异同、力偶的性质、简答：力偶矩与力矩的异同、力偶的性质目的要求：掌握正确绘制受力图的方法。目的要求：掌握正

28、确绘制受力图的方法。教学重点：绘制受力图的三个步骤。教学重点：绘制受力图的三个步骤。教学难点：约束反力的正确绘制。教学难点：约束反力的正确绘制。第三讲第三讲 物体的受力分析与受力图物体的受力分析与受力图 一、什么是受力图？一、什么是受力图？ 将所要研究的对象（物体或物体系统）从周围物体的约束将所要研究的对象（物体或物体系统）从周围物体的约束中分离出来，画出作用在研究对象上的全部力（包括力偶），中分离出来，画出作用在研究对象上的全部力（包括力偶），这样的图叫住这样的图叫住受力图受力图或或分离体图分离体图注意：受力图上不能再带约束，即受力图一定画在分离体上注意：受力图上不能再带约束，即受力图一定画

29、在分离体上 解决静力学问题，首先要明确研究对象，再考虑它的受力情况，然后利用相应的平衡方程求解。为了清楚地表达某个物体的受力情况，必须将其与周围相联系的物体中分离出来。分离的过程就是接除约束的过程。 在静力学中，画研究对象时，只需示出力的作用位置和约束类型，构件可用简单线条组成的简图来表示。画受力图时，必须清楚的问题：画受力图时，必须清楚的问题： 1、研究对象是什么？、研究对象是什么？ 2、将研究对象分离需要解除的约束有哪些？、将研究对象分离需要解除的约束有哪些？ 3、作用在研究对象上的已知力和力偶有哪些？、作用在研究对象上的已知力和力偶有哪些？ 4、所解除约束处如何正确分析其约束力？、所解除

30、约束处如何正确分析其约束力？例例:下图中球下图中球C的受力图的受力图思考：画受力图的步骤？二、画受力图的方法与步骤：二、画受力图的方法与步骤：1. 1. 取分离体（研究对象）取分离体（研究对象）2. 2. 画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生 运动或运动趋势的力）运动或运动趋势的力）3. 3. 在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束 反力（研究对象与周围物体的连接关系）反力（研究对象与周围物体的连接关系）APN NFT TE解：解：(1) (1) 物体物体B B 受两个力作用：受两个力作用：(2) (2) 球

31、球A A 受三个力作用：受三个力作用：(3) (3) 作用于滑轮作用于滑轮C C 的力：的力： CNGTGTD DQB例例1 1 在图示的平面系统中，匀质球在图示的平面系统中，匀质球A A重为重为P P，借本身重量和摩擦不，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮计的理想滑轮C C 和柔绳维持在仰角是和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面上，绳的一端挂的光滑斜面上，绳的一端挂着重为着重为Q Q 的物体的物体B B。试分析物体。试分析物体B B、球、球A A 和滑轮和滑轮C C 的受力情况，并分的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。别画出平衡时各物体的受力图。CTGFXcT/EFYc CGBEP PAFDT

32、/E例例2 2解：解：取取 杆，其为二力构件，简称杆，其为二力构件，简称二力杆，其受力图如图二力杆，其受力图如图(b)(b)CD水平均质梁水平均质梁 重为重为 ，电动机，电动机重为重为 ，不计杆，不计杆 的自重，的自重，画出杆画出杆 和梁和梁 的受力的受力图梁如图图梁如图(a)(a)所示。所示。2PABCDCDAB1P取取 梁，其受力图如图梁，其受力图如图 (c)(c)。AB若这样画，梁若这样画，梁 的受力的受力图又如何改动图又如何改动? ?AB 杆的受力图能否画杆的受力图能否画为图（为图（d d）所示？）所示？CD AP PBQA AB BC CP PQNAxNAyNByNCNBPNBNA四

33、、练习四、练习画以下画以下ABAB以及以及BCBC杆的受力图杆的受力图（1 1）（2 2）2 2、画、画ABAB梁的受力图梁的受力图NCNAFAyFAxFB五、作业五、作业P19 P19 ： 1-191-19题题 (a)(a)、(i)(i)； 1-20 1-20题题 (e)(e)、(h)(h)；1-211-21题题 (d)(d)1 1、本章最基本的概念（力、刚体、约束、约束力、平衡、本章最基本的概念（力、刚体、约束、约束力、平衡等）等）2 2、静力学的几条公理的理解，以及它们的适用条件，例、静力学的几条公理的理解，以及它们的适用条件，例如加减平衡公理只适用于刚体、平行四变形法则既适如加减平衡公

34、理只适用于刚体、平行四变形法则既适用于刚体也适用于变形体。用于刚体也适用于变形体。3. 3. 力和力偶是静力学的两个基本力学量。下表将作用于力和力偶是静力学的两个基本力学量。下表将作用于刚体上的力和力偶逐项加以比较。刚体上的力和力偶逐项加以比较。 力学量力学量项目项目 力力力偶力偶要素要素大小、方向、作用线大小、方向、作用线力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的作力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的作用面用面 定量描述定量描述滑移矢量滑移矢量平面力偶矩是代数量，空间力偶矩是矢平面力偶矩是代数量，空间力偶矩是矢量量 在轴上投影在轴上投影与坐标轴方向有关与坐标轴方向有关力偶中两个力在任意坐标轴上投影的代力偶

35、中两个力在任意坐标轴上投影的代数和恒为零。数和恒为零。对点取矩对点取矩与矩心有关与矩心有关与矩心无关与矩心无关等效条件等效条件等值、同向、共线等值、同向、共线力偶矩的大小相等、方向相同力偶矩的大小相等、方向相同性质性质大小、方向、作用线都大小、方向、作用线都不能改变，不能平行移不能改变，不能平行移动动对刚体的作用效果只取取决于力偶矩的对刚体的作用效果只取取决于力偶矩的大小和方向。力偶的作用面可任意平移；大小和方向。力偶的作用面可任意平移；只要保持力偶矩不变，力偶中两个力可只要保持力偶矩不变，力偶中两个力可在力偶作用面内任意平移或转动，且可在力偶作用面内任意平移或转动，且可同时改变力偶中两个力的

36、大小和力偶臂同时改变力偶中两个力的大小和力偶臂的长短。的长短。4. 4. 注意力偶矩与力对点的矩的异同。注意力偶矩与力对点的矩的异同。它们有两点不同：它们有两点不同：（）力矩是力对某固定点的矩，力偶矩是两个等值、反向（）力矩是力对某固定点的矩，力偶矩是两个等值、反向且不共线的两平行力中的一个力与力偶臂的乘积；且不共线的两平行力中的一个力与力偶臂的乘积；（2 2）力偶矩与矩心无关；力对点的矩随矩心的改变而改变。）力偶矩与矩心无关；力对点的矩随矩心的改变而改变。它们有三点相同：它们有三点相同：（）均使物体产生转动效应；（）均使物体产生转动效应；（）（）正、负号规定方式相同正、负号规定方式相同；（）

37、单位相同，国际单位都为（）单位相同，国际单位都为Nm。力矩的计算公式：力矩的计算公式： FdFMoM(F,F)=M=Fd力偶矩的计算公式：力偶矩的计算公式：5 5、常见的约束类型有：、常见的约束类型有： 1 1）柔性约束：这种约束只能承受沿柔索的拉力。）柔性约束：这种约束只能承受沿柔索的拉力。 2 2）光滑面约束：这种约束只能承受位于接触点的）光滑面约束：这种约束只能承受位于接触点的法向压力。法向压力。 3 3）铰链约束：它能限制物体沿垂直于销钉轴线方）铰链约束：它能限制物体沿垂直于销钉轴线方向的移动，故为正交约束反力。向的移动，故为正交约束反力。 4 4）固定端约束：它限制物体两个方向的移动与绕）固定端约束：它限制物体两个方向的移动与绕固定端的转动，故为