2013汽车机械基础5工程力学

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1、汽车机械基础2013模块4　工程力学单元16　静力分析基础单元17　平面力系的简化与合成单元18　平面力系的平衡单元19　刚体的运动形式与机械效率单元20　构件的承载能力分析单元16　静力分析基础课题1　力的概念课题2　力的基本性质课题3　约束与约束力课题4　物体的受力分析和受力图你身边的科学——工程力学绪论你身边的科学——工程力学绪论你身边的科学——工程力学绪论你身边的科学——工程力学绪论你身边的科学——工程力学绪论工程力学研究什么？工程力学是固体力学中的一个分支，是研究工程结构中构件的运动、强度、刚度、稳定性的学科。

2、工程力学固体力学流体力学基础力学弹性力学弹塑性力学实验力学断裂力学复合材料力学……理论力学材料力学一、力中学过，力是物体对物体的作用。力是不能离开施力物体或受力物体而单独存在的。用脚踢足球时，足球从静止状态变为运动状态，脚对足球的作用改变了足球的运动状态，此时脚是施力物体而足球是受力物体。用手拉弹簧时，手对弹簧的作用使弹簧伸长，发生了形变，此时手是施力物体，弹簧是受力物体。可见，力作用在物体上可以产生两种效果，即：改变物体的运动状态或使物体发生形变。课题1　力的概念图　16-1图　16-2力是矢量，力的三要素：大小、方向

3、、作用点。二、力系(1)力系同时作用在一个物体上的若干力，如图16-2所示。(2)平面力系作用在物体上各个力的作用线若都处在同一平面内，则这些力所组成的力系称为平面力系。(3)平面汇交力系若平面力系中所有力的作用线或其延长线均汇交于一点，则称此力系为平面汇交力系。(4)平衡力系如果一个力系对物体的作用效果使物体处于平衡状态，则称此力系为平衡力系。(5)等效力系如果一个简单力系对物体的作用效果与一个复杂力系作用效果相同，则两力系彼此等效。图　16-5平面汇交力系一、二力平衡公理图　16-3课题2　力的基本性质.二力平衡的必

4、要和充分条件：两个力的大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。图　16- 4二、力的平行四边形公理三、加减平衡力系公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效果。也就是说，如果两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用效果是相同的，因此可以等效替换。推论　力的可传递性作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用效果。四、作用力与反作用力公理图　16- 6作用力与反作用力总是同时存在，大小相等、方向相反，沿着同一条直线，分别作用于两个相互作用的物

5、体上。课题3　约束与约束力一、约束与约束力二、工程上常见的约束类型一、约束与约束力有些物体，例如飞行的飞机、炮弹、足球等，他们在空间上的位移不受任何限制。位移不受限制的物体称为自由体。而有些物体，例如机车、电机转子、吊车钢索上悬挂的重物等，他们在空间的位移都受到限制。位移受到限制的物体称为非自由体。对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。例如，铁轨对于机车，轴承对于电机转子，吊车钢索对于重物等，都是约束。既然约束阻碍着物体的运动，也就是说约束能够起到改变物体运动状态的作用，所以约束对物体的作用实际上就是力，这种

6、力称为约束力。因此，约束力的方向必与该约束所能够阻碍的运动方向相反。应用这个准则，可以确定约束力的方向或作用线的位置。在静力学中，约束力和物体受到的其他已知力(称为主动力)组成平衡力系，因此可以用平衡条件求出约束力。二、工程上常见的约束类型1.具有光滑接触表面的约束2.柔性约束3.光滑铰链约束4.固定端约束1.具有光滑接触表面的约束图　16-7约束力的方向必与该约束所能够阻碍的运动方向相反。2.柔性约束图　16-83.光滑铰链约束图　16-9图　16-10固定铰支座：2个约束FAxFAyAAA图　16-11AAAFA可动

7、铰支座：1个约束火车轮轴简化概述4.固定端约束图　16-12固定端：3个约束AXAYAMA概述车削加工简化F一、物体的受力分析在工程实际中，为了求出未知的约束力，需要根据已知力，应用平衡条件求解。为此，首先要确定构件受到了几个力，每个力的作用位置和作用方向，这个分析过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力可分为两类：一类是主动力，例如：物体的重力、风力、气体的压力等；另一类是约束对于物体的约束力，为未知的被动力。课题4　物体的受力分析和受力图单元小结4.5.6.物体的受力分析及受力图。二、受力图为了清晰地表示物体受力情况

8、，常把需要研究的物体从周围物体中分离出来，然后把其他物体对研究对象的全部作用力用简图形式画出来。这种表示物体受力的简明图形，称为受力图。画受力图是解决静力学问题的一个重要步骤。单元17　平面力系的简化与合成应知应会掌握力的投影概念及方法。掌握力矩计算方法、力偶的特点和作用效果。了解平面力系的合成方法。课题1　平面汇交