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第二章工程力学基本知识第一节静力学基础静力学——研究物体的受力和平衡规律工程力学静力学:不考虑力对物体运动的影响主要研究:刚体材料力学—研究物体在外力作用下的变形和失效现象、刚体定义:受力作用后不变形的物体。刚体内部任意两点间的距离恒定不变——理想模型静力学中,研究的物体仅限刚体,故静力学又称刚体力学,它是研究变形体力学的基础。静力学主要研究的是刚体在力作用下的平衡问题。二、力与力系力是物体间相互的机械作用,这种作用可以使物体的机械运动状态发生变化。如改变物体运动速度的大小或方向,这种效应称为力的外效应(运动效应),这是静力学与运动学和动力学研究的内容。机械运动不仅是指物体在空间的位置随时间的变化,还包括变形和流动,使物体的形状发生改变,如使梁弯曲、使弹簧伸长,这种效应称为力的内效应(变形效应)。力对物体作用产生的这两种效应是同时出现的,这是材料力学研究的内容。其它相关概念(自学)力系、平面力系、空间力系、汇交力系平行力系、一般力系、平衡力系、等效力系平衡力、合力、分力、力系的简化、分布力载荷集度、力的三要素约束与约束反力>自由体:不受任何限制,可以在空间自由运动获得任意方向位移的物体,例如可在空中自由飞行的飞机、炮弹、飞机、卫星等;非自由体/受约束体:因受到一定的限制而在空间沿某些方向的运动成为不可能的物体,例如绳子上悬挂的物体不能沿绳子伸长的方向运动、铁轨上行驶的火车不能沿垂直轨道方向运动。限制物体运动的其他物体称为约束。约束是以物体间相互接触的方式构成的,构成约束的周围物体称为约束体,有时也称为约束例如,沿轨道行驶的车辆,轨道事先限制车辆的运动,它就是约束体;摆动的单摆,绳子就是约束体,它事先限制摆锤只能在不大于绳长的范围内运动,而通常是以绳长为半径的圆弧运动。约束与非自由体接触相互产生了作用力,约束对该物体的作用力,称为约束力。约束力的方向总是与该约束所限制的非自由体的位移方向相反。作用于非自由体上的约束力以外的力统称为主动力,工程上常称为载荷,如重力、推力等。载荷:作用于构件上的外力。约束的基本类型1.柔索约束工程中的绳索、皮带、链条等都可以简化为柔软的绳索,简称柔索。这类约束的特点是:只能限制物体沿柔索伸长的方向运动,只能承受拉力,而不能承受压力和抗扭弯曲。2.光滑接触面约束忽略接触面间的摩擦,视为理想光滑。这类约束的特点是:只能限制物体沿两接触表

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