材料力学等多个文件-工程力学课件gl绪论

欢迎各位莅临听课河南理工大学土木工程学院龚健绪论工程力学研究构件机械运动的一般规律及其破坏形式。破坏形式稳定性破坏（失稳）物体在外力作用下丧失了原来平衡形式的能力。强度破坏物体在外力的作用下产生了断裂破损或者塑性变形。刚度破坏物体在外力的作用下产生了过量的弹性变形。构件工程结构的任一组成部分。工程力学研究构件的运动效应和变形效应。工程力学静力学材料力学刚体变形体刚体（抽象化的力学模型）在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。工程力学的任务分析确定构件的受力情况，在保证安全、经济的基础上，合理选择材料和设计构件的尺寸。构件的分类杆：一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸纵向（长的一个方向）横向（短的两个方向）横截面：垂直于长度方向的截面轴线：所有横截面形心的连线横截面和轴线是相互垂直的直杆：轴线为直线等直杆：轴线为直线，横截面相同曲杆：轴线为曲线第一章静力学基本概念力的概念力是物体间相互的相互作用作用方式（1）直接接触作用（2）间接作用，如磁场、电场、重力场等。

力的三要素力的作用线AF力的大小力的方向力的作用点(有待修改)力的三要素可用一矢量表示F力的单位N（牛顿）、kN（千牛）力系的概念

作用在物体上所有力的总称。力系的分类作用线是否共面平面力系空间力系作用线是否汇交汇交力系平行力系任意力系力是否平衡平衡力系非平衡力系★作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充要条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且在同一直线上。F1F2

公理1二力平衡条件

AB注意：公理对于刚体的平衡是充要条件，而对变形体仅为平衡的必要条件；F1=F2静力学基本公理

公理2加减平衡力系原理★在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。

推理1力的可传性

作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。AFABFF1

F2BAF2

作用于刚体上的力——

滑动矢量

公理3力的平行四边形规则

F1F2FRFROF1F2FR=F1+F2

★作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。A

推理2三力平衡汇交定理

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。CBOAF3F1F2F1F2F12公理4作用与反作用定律

作用力和反作用力总是同时存在，两力的小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。公理5刚化原理

变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。约束与约束力自由体——

位移不受限制的物体。非自由体——

位移受到限制的物体。★约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，作用点在两物体的接触点上，大小通常是未知的。

★约束反力约束对非自由体施加的力——约束反力工程上几种常见的约束柔性体约束绳索皮带——链条AAFA●反力特征:方位：沿柔性体轴线指向：背离物体只限制物体沿柔性体伸长方向的运动●约束特征：光滑面约束●约束特征：●反力特征：方位：沿接触处的公法线指向：指向物体只限制物体沿公法线趋向于支承面方向的运动ABCFNAFNBFNC光滑铰链约束A1.向心轴承A光滑铰链约束1.向心轴承●约束特征：只限制物体沿圆柱形径向的运动。不限制其轴向和绕轴的转动运动。——属光滑面约束●约束反力特征：方位沿销钉的径向指向指向不定（假定两互相垂直分量）圆柱铰链和固定铰链支座铰ABCFB2xFB2yBBBFB1yFB1xB固定铰链支座●约束特征：只限制物体沿圆柱形径向的运动。不限制其轴向和绕轴的转动运动。——属光滑面约束●约束反力特征：方位沿销钉的径向指向指向不定（假定两互相垂直分量）辊轴约束滚动铰支座●约束特征：

只限制垂直于支承面方向的运动。●约束反力特征：方位：指向：通过销钉中心，垂直于支承面指向待定（常假定）其他约束链杆31二力杆杆上只受两个作用。二力杆平衡两个力的作用线必沿着这两个力作用点的连线。链杆约束简图链杆约束反力链杆——二力杆DCDCBAFCFDFCFDABCP？请问AC、BC杆是否为二力杆物体的受力分析和受力图物体的受力分析确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。

主动力与被动力主动力：促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向都已知。如重力、水压力等。被动力：由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都不知。如约束反力。受力图——施力物体对研究对象的所有作用力的简图。ABCPACBFAFNBFBFFCBACBACBAFBFFAFAxFAyP例题1例题2BAPCCBACPFCFBFAFC′FBFAxFAy

图示三角拱桥，由左、右两拱铰接而成。设各拱自重不计，在左拱上作用有载荷P。试分别画出左、右拱及整体的受力图。例题3FAxFAyPACFC′FAxFAyTEFBTDABCDEHPCAEFCBADEFBFCP例题4试分别画出每个物体及整体的受力图。QAOBCDEQAOBCDEOCAPFAxFAyFOxFOyOBCADEPCDEFCxFCyFEBAEFBxFBy例题6试分别画出每个物体及整体的受力图。FBxFByFOxFOy不要漏画力：除重力、电磁力外，物体之间只要有接触就会有力，力的方向由约束类型决定。不