理论力学全部教程

理论力学第一部分静力学理论力学第一部分静力学引论

刚体静力学(staticsofrigidbodies)研究刚体(rigidbody)在力系的作用下相对于惯性系静止的力学规律。

(1)力学模型—刚体

在力的作用下不变形的物体称为刚体。在实际生活中，完全不变形的物体并不存在，刚体不过是实际物体和构件的抽象和简化。吊车梁的变形吊车梁在起吊重物时所产生的最大挠度δ一般不超过梁的跨度的1/500δ简化闯的条吵件除灵了要朱求物及体的泛变形内不大薄之外爽，更役重要纤的是娇这种蹲变形香对我兔们所哑研究递的问眉题的劝结果照产生丘的影匪响要镜足够朵小。但在机研究腥吊车啊梁的全强度刊问题今时，初就不芒能这撑样简盐化了拥。这腐种扇小竿变普形鞠对稳于户两允端炸支落承桶力泉的帜影残响熔是截微订不息足瓦道飞的为，劫因执此在计肿算两尺端的爸支承扫力时唱，吊语车梁征可简限化为居刚体蜜。力乳系作遇用龟于籍同归一凉刚盖体遮的眉一扛组回力替称眨为力惠系(晃sy惯st差em帜o革f齿fo想rc马es胆)。—使款刚安体异的疤原嚼有乐运蜻动情状归态会不泻发盏生添改驾变灵的旧力肠系浴。F3F2F1F4MqABαFAxFAyFB平衡征力系(f肢or衡ce灶s翅ys贤te牧m致of傲e沾qu哭il龙ib王ri戒um痒)(有3续)基本词问题丽：●物虑体流的辆受逼力狂分喘析洒；●力系睬的等纲效替滚换及零简化阴；●力录系爪的朽平泛衡象条预件勾及淋其抚应长用折。刚隔体田在逃平圈衡四力屑系酒的配作烘用桃下罗并神不印一净定训处破于短静盘止宇状梁态抹，蓝它够也前可情能稀处牧于趟某柴种风惯疫性枝运半动堡状慎态艘。平甲衡体条捡件(e胜qu柔il旨ib盈ri养um旗c婆on佳di燥ti复on掌s)—平衡恢力系鲜所要亩满足服的数企学条蛋件。1.骡工程永力学礼教程形(芦Ⅰ)范燃钦贵珊拨主贤编议高餐等久教逐育舒出朵版闯社（‘凉九五丈’国季家级炒重点须教材负）2稿.理眠论城力刮学(第三位版)浙恒江报大挪学毙理委论恼力犁学阴教询研络室,高等膏教育滥出版搜社，19廉99（沙面翁向朽2界1他世耍纪啊课示程忠教青材荒）参锣考象书柏目1忽静古力呆学飘基爸础1.2.3

力系等效原理应用于变形体

1.1力和力矩

1.1.1力的概念1.1.2力对点的矩

1.1.3力对轴的矩1.2力系等效原理1.2.1

力系的主矢和主矩1.2.2

力系等效原理1.3力偶与力偶矩1.4物体的受力分析

1.4.1约束与约束反力1.4.2物体的受力分析

1赔静渴力杂学项基茅础1剖.赌1力和管力矩1南.摘1欣.忽1聪力舞的六概淡念力是给物体标间的筐相互帝作用岁，作您用结贿果使跨物体狡的运壶动状券态发危生改谁变，衬或使页物体欺产生仪变形幼。对葬刚吉体炎而箩言厘，屯力翼的箭作搅用次只搬改倘变督其用运神动唇状盖态末。●力紧是馒矢延量力的刊三要禁素(t诞hr销ee朋e曲le版me遇nt犬s茧of叙a邻f添or购ce袜)两个欠共点耳力的轰合成职又满架足平随行四甲边形剂法则退，因厌而力妄是栽定袍位镇矢抽量(炉f站i嫌x袜e神d劫v羽e侍c槐t瞧o题r授)。FCCABFAF1○量度调力的逐大小腹的单庸位,鲜在国饿际单市位制纹中用牛驻顿烦（府N覆）千含牛钩顿谜（傍k距N久）○力吴的尊作编用许线○力房诚的检作未用县点○力闪矢意量搅的轰表振示咏:F1、FA…○力株矢券量坊的轻模等:F1、FA…、●作用撕力和赔反作岛用力力的惩另一轧重要盐性质贴是由牛顿勤第三英定律(N甚ew印to温n’s友t班h栏i息r胞d颈l栋a雅w察)所斧描芽述丘的垦作既用员力被和膝反回作柄用驾力炕之踏间追的贤关铜系探，疼即反:两个溉物体钻之间纠的作捧用力危与反阻作用学力总速是同愉时存优在，诞且大陶小相逐等、盈方向隐相反桥、沿兆同一孤直线震，并良分别趴作用馅在两俘个不集同的偏物体尽上。F1F2●萌分刻布力(罩d引i庭s鹊t沃r缓i诸b发u稿t无e喜d嫩f活o才r勉c券e诉)与集精中力(c蛮on厚ce惩nt举ra淋te胃d誉fo栗rc怕e)○分轰布锯力○集中雷力—集中孟作用制于物宴体上心一点炮的力导.表挥面街力(倡s轮u育r坡f赴a过c鸟e例f翁o呼r诞c擦e名s吃):连续充作用刮于物舱体的避某一饭面积娱上的迫力.体积朴力(廉b良o寒d台y子f我o缴r之c匙e雹s伸):连撞续擦作泳用哑于锁物抹体婶的铲某巡寿一竹体读积验内关的活力愚.分搬布名力F1F2集译中疮力ABCP实际改上要巾经一评个几递何点作来传瓜递作斗用力饿是不探可能雁的，溜集中短力只薄是作孔用于勤一个危小区纲域上篮的分颜布力街，一匆切真世实力乔都是业分布涌力。集惯中哑力什只泳是苹分圈布山力刚在睬一纵定厦条下件差下柿的限理似想吴化眉模遭型繁。砖能势否挂进国行跃这辞种边简士化赌主拴要食取浩决涛于费我塘们每所睡研乞究扮的瘦问腰题亏的率性盐质偷。●格力述在你坐多标兵轴骑上度的状投息影力在僚坐标耗轴上烘的投批影是链代数系量，饥应特乌别注掩意它兔的符舟号。FFxiFyjFzkαβγ二霸次劲投害影配法(匆s边e钱c素o忧n袖d选p匆r顾o滤j篇e妙c速t损i屠o淘n悬)γφFFxyxzy已知粪力F在各核坐标需轴上艇的投域影，刃则可殊求得房诚力F的粥大床小乌和盯它庆相艺对安于敌各颤轴域的奥方罚向暖余啊弦必，锈即力对发点的彻矩力挠矩(m牧om返en帝t划of钞a域f钳or告ce召)是用驶来量校度力板使物遥体产陷生转港动效无应的泰概念泽。●栽力嫌对点蜡的矩紧的概返念作么用队于演刚嘴体花的企力F对空泼间任超意一鸡点O的力矩定义蚕为式壮中O点自称增为矩红心(甘c扰e匪n肺t赴e狮r狗o当f街m液o闷m艰e碌n素t晕)，r为胞矩珍心O引向捐力F的作傅用点A的首矢岁径赢，租即力对计点的隙矩(mo汤me本nt旬o竖f尘a味fo氏rc趣e难ab叛ou来t剪a怖po愤in律t)定义覆为矩负心宋到铁该叠力辛作睁用派点饿的块矢糟径卡与绢力院矢细的赞矢祥量暮积卷。MO(F)通常失被看作候为一个定位寨矢量，习由惯上尚总是镰将它唯的起鸦点画洗在矩蔬心O处，粪但这列并不逃意味停着O就飞是MO(F)的作禾用点免。MO(F)=r×FFrAOhPlanedeterminedbyOandF力调矩淋矢匀的弃三雁要供素力师矩束矢塞的兰三淋要并素稍为井大会小音、鞭方色向邪和世矩洞心咽。MO(F)的支大以小最即童它歉的就模式中θ为r和F正方璃向间肿的夹帮角，h为矩革心到击力作伪用线螺的垂宵直距润离，估常称奔为力英臂(稼m锅o松m眉e浇n促t辜a全r昌m剪)。MO(F)的皮方氏向切垂程直捷于r和F所确控定的游平面米，指睛向由肚右手湖定则饶确定席。平竟面岗问宪题平面叔问题逆中，呜由于丛矩心箭与力中矢均士在同贞一个铸特定饥的平火面内枣，力撤矩矢眯总是枪垂直浊于该档平面薯，即环力矩宿的方恢向不抽变，浅指向煎可用百正、旧负号谣区别原，故铁力矩桶由矢攻量变锤成了代拨数父量，且停有●OFhr正菊负兰号定通培常坑规谁定山为秆:+逆时针为正–顺时针为负●OFhMO(F)=±Fh平屋面蚁问挠题—矢量尊表达村式MO(Fxy)=(rx歼y×Fx或y)·kzrxyFxyxyOkh●女力对匠点的拾矩在坡坐标绘轴上者的投庸影力矩冬的单农位在坚国际切单位猎制(半S迎I淹)中为宾牛顿美·米(N·m笛)或广千竖牛纳顿锣·石米(殃k绢N·m懒)。FrxyzMO(F)Ojik1.捷1.舟3骂力彩对轴右的矩力凝对东轴占的夺矩(m喷om响en脾t燃of忧a棒f怕or驳ce煌a她bo援ut熟a笑n产ax盾is武)用暴来拖量些度盛力捡对号其暖所阿作众用堆的仁刚勤体晨绕怖某盟固即定订轴捡转诊动童的痛效圣应茫。zF矩轴(ax文is达o定f即mo课me配nt载)OzzFFzFxy●郑力六对轴惑的矩影的概依念空间沿力对柳轴之拉矩归罢结为伴平面麻上的盘力对混点之登矩。hO作舰用化于单刚陈体裕的丽力F对z轴甚的配矩成定辩义逃为力对连轴的叔矩是填代数术量。正趁负体号捷的园规准定鸣是临按睡右妖手童定闸则估与z轴单的艰指京向辜一摔致餐时咳为极正遮，亲反药之稀为弟负煮。Mz(F)

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简化为一合力，其合力矢FR

=F´R

，合力作用线通过简化中心O。这时原力系等价于一个汇交于简化中心O的汇交力系。

(2)

简化为一合力偶，其力偶矩M

=MO

，且与简化中心的选择无关，即原力系等价于一个力偶系。●OFRd●OMOF'R