理论力学 第一章 静力学ppt课件.ppt

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1、静力学1工程设计程序方案设计静力设计设计定型2静力设计受力分析内力分析应力分析失效分析强度设计刚度设计稳定设计工程设计程序3静力学引言所谓“平衡”：是指物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态，它是物体运动的一种特殊形式。所谓力系：是指作用于物体上的一群力。静力学：是研究物体在力系作用下的平衡规律。一、静力学的研究内容4二、任务静力学引言（续）解决两个基本问题：引入刚体力力系四个基本定理1、力系的合成与简化问题；2、建立力系的平衡条件问题。5第一章静力学基本公理物体的受力分析6§1–1静力学的基本概念§1–2静力学公理§1–3约束与约束反力§1–4物体的

2、受力分析与受力图7§1-1静力学基本概念一、力的概念1、定义：力是物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变（外效应）或使物体产生变形（内效应）。注意的两个问题：2、力的效应变形效应(内效应)运动效应(外效应)84.力的单位3.力的三要素AF大小方向作用点国际单位制：牛顿(N)，千牛顿(kN)工程单位制：公斤力(kgf)§1-1静力学基本概念(续）9力系：是指作用在物体上的一群力。平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，称这个力系为平衡力系。是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动状态，它是物体运动的一种特殊形式。二.刚体是指在力的作用下，仍

3、保持形状和大小均不发生改变的物体。三.平衡特征：刚体内部任意两点之间的距离始终保持不变。10§1-2静力学基本公理公理1二力平衡公理（最简单的平衡条件）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。11说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力体（二力杆、二力构件）只在两个力作用下平衡的物体叫二力体。②对变形体来说(或多体中),上面的条件只是必要条件二力杆§1-2静力学基本公理(续）12在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。注意：它只适用

8、于刚体，不适用于变形体。公理2加减平衡力系原理§1-2静力学基本公理(续）13推论1力的可传性原理作用在刚体上的力可沿其作用线移至到同一刚体上的任意一点，而不改变对物体的外效应。因此，对刚体来说，力作用的三要素为：大小，方向，作用线§1-2静力学基本公理(续）14公理3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为一个合力，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。合力的大小和方向为：§1-2静力学基本公理(续）15刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则第三力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用

9、线共面。推论2：三力平衡汇交定理§1-2静力学基本公理(续）16公理4作用力和反作用力定律两个物体之间的相互作用的力总是大小相等、方向相反，且沿同一直线，并分别作用在两个物体上。1.作用力与反作用力同时出现或同时消失。2.不要将作用力与反作用力与二力平衡中的一对互为平衡的力相混淆。在应用这个定理时要注意的是：§1-2静力学基本公理(续）17约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-3约束与约束反力非自由体：位移受到部分限制或全部限制的物体叫非自由体。一、基本概念约束：限制物体某些运动的条件或阻碍物体运动的限制物叫约束约束存在的条件：只有在两个物体相互接触

10、或连接的地方有约束和约束反力。主动力：主动引起物体运动和运动趋势的力自由体：位移不受任何限制的物体叫自由体。18①大小常常是未知的；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§1-3约束与约束反力（续）19约束反力的特点：反力方向是过柔索的中心线，箭头指向背离受力物体，并且只能是拉力。二、约束的基本类型和约束反力的特点1.柔性约束PPTS1S'1S'2S2什么是柔性体？指完全不能抗拒弯曲和压力，仅能承受拉力的物体。§1-3约束与约束反力（续）20柔绳约束21胶带约束22约束反力的特点：过接触点，沿着

11、接触面的公法线方向，箭头指向受力物体，仅受压力。2.光滑面约束PNNPNANB当物体与接触表面之间的摩擦力很小，可以忽略不计时，就认为接触面是光滑的，称光滑面约束。§1-3约束与约束反力（续）23光滑支承面约束24光滑接触面约束25光滑接触面约束26光滑接触面约束27光滑接触面约束28铰链约束有：3.光滑铰链约束铰链约束通常是由圆孔和圆轴所构成的，它只限制两物体之间的相对移动，而不限制两物体之间的相对转动。具有这种特点的约束称为铰链。日常生活中常见的有：门窗上的合页定义圆柱形销钉连接固定铰支座可动铰支座29A①圆柱形销钉连接AXAYAA约束反力特点：30②固定

12、铰支座约束反力特点：31固定铰支座的几