01工程力学-刚体的受力分析ppt课件

1、第一篇 1.静力学主要研讨：力系的简化和力系的平衡条件及其运用。引 言静力学是研讨物体在力系作用下平衡规律的科学。2.第一章 刚体的受力分析3. 11 根本概念 12 静力学公理 13 力在直角坐标轴上的投影 14 力对点的矩 16 约束和约束反力 17 物体的受力分析和受力图 第一章 静力学公理与物体的受力分析4.力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN)静力学第一章 刚体的受力分析1-1 根本概念一、力的概念1定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改动物 体的运动形状。2. 力的效应： 运动效应(外效应) 变形效应(内效应)。3. 力的三要素：大小，方向，作用点AF5.静力学

2、 力系：是指作用在物体上的一群力。 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡， 我们称这个力系为平衡力系。是指物体相对于惯性参考系坚持静止或作匀速直线运动的形状。 二.刚体就是在力的作用下，大小和外形都不变的物体。三.平衡AF6.静力学1-2 静力学公理公理：是人类经过长期实际和阅历而得到的结论，它被反复的实际所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。公理1 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = F2 作用线共线， 作用于同一个物体上。7.静力学阐明：对刚体来说，上面的条件是充要的 二力体：只在两个力作

3、用下平衡的刚体叫二力体。对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)二力杆8. 静力学 在知力系上加上或减去恣意一个平衡力系，并不改动原力系对刚体的作用。推论1：力的可传性。 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改动该力对刚体的效应。因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线公理2 加减平衡力系原理9.静力学 刚体受三力作用而平衡，假设其中两力作用线汇交于一点，那么另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交平行力系。 公理3 力的平行四边形法那么 作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的

4、大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。推论2：三力平衡汇交定理 10.静力学公理4 作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。证 为平衡力系， 也为平衡力系。 又 二力平衡必等值、反向、共线， 三力 必汇交，且共面。例 吊灯11.静力学公理5 刚化原理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体刚化为刚体，那么平衡形状坚持不变。 公理5通知我们：处于平衡形状的变形体，可用刚体静力学的平衡实际。12.静力学1-3 力在直角坐标轴上的投影 X=Fx=Fcosa ： Y=Fy=Fsina=F cosb13. 是代数量。当F=0或d=0时， =0。 是影

5、响转动的独立要素。 =2AOB=Fd ,2倍形面积。静力学力对物体可以产生 挪动效应-取决于力的大小、方向转动效应-取决于力矩的大小、方向 1-4 力对点的矩-+力对点的矩:阐明： F,d转动效应明显。单位Nm，工程单位kgfm。14.静力学约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。 1-6 约束与约束反力一、概念自在体：位移不受限制的物体叫自在体。非自在体：位移受限制的物体叫非自在体。约束：对非自在体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 这里，约束是名词，而不是动词的约束。15.静力学大小经常是未知的；方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点：

6、GGN1N216.静力学绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背叛物体。二、约束类型和确定约束反力方向的方法：1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束PPTS1S1S2S2 17.静力学约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计)PNNPNANB18.静力学3.光滑圆柱铰链约束圆柱铰链19.静力学AAXAYAA20.静力学固定铰支座21.静力学固定铰支座22.静力学滑槽与销钉双面约束23.静力学二 力 杆24.静力学活动铰支座辊轴支座N的实践方向也可以向下25.静力学活动铰支座辊轴支座26.静力学一、受力分析 处理力学问题时，首

7、先要选定需求进展研讨的物体，即选择研讨对象；然后根据知条件，约束类型并结合根本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 作用在物体上的力有：一类是:自动力,如重力,风力,气体 压力等。 二类是：被动力，即约束反力。 1-7 物体的受力分析和受力图27.静力学画物体受力图主要步骤为：选研讨对象；取分别体； 画上自动力；画出约束反力。二、受力图例128.静力学例2 画出以下各构件的受力图QAOBCDE29.静力学QAOBCDE30.静力学QAOBCDE31.静力学例3 画出以下各构件的受力图阐明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。32.静力学例4 尖点问

8、题应去掉约束应去掉约束33.静力学例5 画出以下各构件的受力图34.静力学三、画受力图应留意的问题除重力、电磁力外，物体之间只需经过接触才有相互机械作用力，要分清研讨对象受力体都与周围哪些物体施力体相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。2、不要多画力要留意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。1、不要漏画力35.静力学约束反力的方向必需严厉地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据自动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要留意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。3、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分别体上。36.静力学一个力，属于外力还是内力，因研讨对象的不同，有能够不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研