第一章任务1静力学基础——余下.pptx

1、第一章理论力学基础构件静力分析,航空教研室 主讲人：舒 磊,复杂受力图练习,静力学基础概念,1,2,目录,1、静力学基础概念静力学公理,公理1 力的平行四边形法则,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，由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线表示，如图所示。,亦可用力三角形求得合力矢,1、静力学基础概念静力学公理,公理2 二力平衡条件,作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。,1、静力学基础概念静力学公理,公理2 二力平衡条件,二力杆,绳索只能承受拉力，不能承受压力。,绳索,1、

2、静力学基础概念静力学公理,公理3 加减平衡力系原理,推理1 力的可传性,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。,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。,1、静力学基础概念静力学公理,公理3 加减平衡力系原理,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。,1、静力学基础概念静力学公理,公理4 作用和反作用定律,作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。,1、静力学基础概念约束和反约

3、束力,约束：对非自由体的位移起限制作用的物体。,约束力：约束对非自由体的作用力。,约束力,大小待定,方向与该约束所能阻碍的位移方向相反,作用点接触处,自由体：能在空间作任意位移的物体。,非自由体：位移受到某些限制的物体。,1、静力学基础概念约束和反约束力,常见约束力柔性约束,由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束。,柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。,1、静力学基础概念约束和反约束力,胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。,常见约束力柔性约束,1、静力学基础概念约束和反约束力,具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）,常见约束力光滑面约束,1、静力学基础概念约束和反约束力,齿与

4、齿的啮合：约束力的方向垂直于两啮合齿的公共切线。,常见约束力光滑面约束,1、静力学基础概念约束和反约束力,2、工程上光滑圆柱铰链约束分为三种形式：中间铰链约束，固定支座约束和活动铰链支座约束。,常见约束力光滑铰链约束,1、用圆柱形销钉将两个开有销钉孔的零件链接起来，形成一种可动连接。这时销钉只能限制两零件相对移动而不能限制他们的相对转动，忽略销钉与被约束两零件接触面间很小的摩擦力，此类约束称为光滑铰链约束。,1、静力学基础概念约束和反约束力,铰链约束是将构件和固定支座在连接处钻上圆孔，再用圆柱形销子（销钉）串连起来，使构件只能绕销钉的轴线转动。这种约束称为固定铰链约束或固定铰支座。,常见约束力

5、光滑铰链约束之固定铰链支座约束,约束特点：固定铰链支座约束反力与中间铰链相同，均可假定由两个正交分力来表示。,1、静力学基础概念约束和反约束力,中间铰对构件的约束与固定铰链相同,常见约束力光滑铰链约束之中间铰链约束,1、静力学基础概念约束和反约束力,将构件的铰链支座用几个轴支承在光滑平面上，称为活动铰链支座。,常见约束力光滑铰链约束之活动铰链支座约束,构件受到垂直于光滑接触面的约束力。,2、复杂受力图练习,能使物体产生运动或使物体产生运动趋势的力称为主动力，例如：重力、摩擦力等。,画复杂受力图步骤,画复杂受力图步骤：,3、按约束性质画出所有约束反（被动）力,2、画出所有主动力,1、取所要研究物

6、体为研究对象（隔离体）画出其简图,2、复杂受力图练习,例1-1,解：画出研究物体,画出主动力,画出约束反力,碾子重为 ，拉力为 ， A、B 处光滑接触，画出碾子的受力图。,2、复杂受力图练习,例1-2,不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出绳子、梯子左右两部分与整个系统受力图。,解：绳子受力图如图（b）所示,2、复杂受力图练习,梯子左边部分受力图如图（c）所示,梯子右边部分受力图如图（d）所示,绳索拉力,A 铰链约束力,B 地面约束力,2、复杂受力图练习,整体受力图如图（e）所示,提问：左右两部分梯子在A处联接，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？,总结,1、静力学四大公理是： 、 、 以及 和 。,二力平衡公理,加减平衡力系公理,平行四边形公理,2、