《静力平衡》PPT课件

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1、§1–1静力学的基本概念§1–2静力学公理§1–3约束和受力图§1–4平面力系第一章静力平衡1§1–1静力学的基本概念§1–2静力学公理§1–3约束和受力图§1–4平面力系第一章静力学公理与物体的受力分析2力的单位：国际单位制：牛顿(N)千牛顿(kN)第一节静力学基本概念一、力的概念1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物体的运动状态。2.力的效应：①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点AF第一章静力平衡4、力的表示方法3当F=0或d=0时，=0。4、=2⊿AOB=Fd,2倍⊿形面积。力对物体可以产生移动效应--取决于力的大小、方向转动效

2、应--取决于力矩的大小、方向-+2、力矩的方向工程单位kNm。二、力矩1、力矩的大小绕矩心逆时针为正，顺时针为负3、单位：Nm第一章静力平衡41、力偶定义：两力大小相等，作用线不重合的反向平行力叫力偶。注意：力偶既没有合力，本身又不平衡，是一个基本力学量。2、力偶矩的大小3、方向：使物体逆时针旋转为正，反之为负4、单位：Nm三、力偶与力偶矩—+第一章静力平衡5四、力系和平衡1、力系：是指作用在物体上的一群力。2、平衡：物体相对于地球保持静止或匀速状态3、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。4、力系的简化与合成五、刚体：在任何外力作用下，其大小、形状均保持不变的

3、物体第一章静力平衡6§1-2静力学基本公理公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，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

4、F1

5、=

6、F2

7、方向相反F1=–F2作用线共线，作用于同一个物体上。第一章静力平衡7说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力体：只在两个力作用下平衡的构件。②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)二力杆第一章静力平衡8公理2作用和反作用公理两个物体间的作用力和反作用力，总是同时存在，同时消失，并大小相等，方向相反，作用线相同且分别作用在两个物体上[例]吊

8、灯第一章静力平衡9在刚体的已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。推论1：力的可传性原理。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，而不改变该力对刚体的效应。因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线公理3加减平衡力系原理第一章静力平衡10刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则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4力的平行四边形法则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。

9、推论2：三力平衡汇交定理第一章静力平衡11[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。第一章静力平衡12第一章静力平衡（2）合力投影定理合力投影定理：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。13第一章静力平衡由图可看出，各分力在x轴和在y轴投影的和分别为：14约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-3约束和受力图一、约束与约束反力自由体：位移不受限制的物体叫自由体。非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。约束：对非自由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。）第一章静力平衡15①大小常常

10、是未知的；②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点：GGN1N2第一章静力平衡16绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背离物体。常见的约束类型和约束反力的确定方法：1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束（柔体约束）PPTS1S'1S'2S2第一章静力平衡17约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体，约束反力为压力，即方向指向受力物体。2.光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PNNPNANB第一章静力平衡18FR滑槽与销钉第一章静力平衡193.光滑圆柱铰链约束N销钉第一章静力平衡20AAXAYAAAAXAYA第一

11、章静力平衡214.链杆约束RA链杆的约束反力沿着链杆中心线，指向待定。第一章静力平衡22（1）固定铰支座5.铰链支座约束第一章静力平衡23固定铰支座第一章静力平衡24（2）活动铰支座（滚轴支座）N的实际方向也可以向下N第一章静力平衡25活动铰支座（轴支座）第一章静力平衡266.固定端支座固定端支座的反力有限制构件移动的力和限制转动的力偶第一章静力平衡27受力分析解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即