静力学-课件教学文案.ppt

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1、静力学-课件静力学主要研究的两个基本问题：一是力系的简化；二是物体在力系的作用下的平衡条件及其应用。下表是静力学常用概念见表1-1示。表1-1静力学概念任务1绘制构件的受力图1.静力学的概念首页退出名称概念图例刚体在工程实际中，任何物体在力的作用下都会发生形变，为了将问题简化我们可以忽略不计，近似认为在受力状态下是不变形的刚体。如图所示，受力的木板可以抽象为刚体。在力的作用下形状和大小都保持不变的物体称为刚体。力定义如图所示，人向前推墙时，墙对人有相反的方向的作用力，使人向后运动。力是物体间相互的机械

2、作用。单元1静力学基础名称概念图例力的三要素及失量表示力的三要素：力的大小、方向和作用点。力的矢量表示：力是一个具有大小和方向的矢量，称为力矢量。本书用粗黑体字母表示矢量(例如F)。用一个有向线段表示，线段的长度按一定的比例，表示力的大小；线段箭头的指向表示力的方向；线段的始端或末端表示力的作用点。力的外效应如图所示，足球受力后运动状态发生改变，我们将力使物体的运动状态发生改变的效应称为力的外效应。力的内效应如图所示，弹簧受压后发生压缩变形，我们将力使物体的形状发生变化的效应称为离得内效应。任务1绘制

3、构件的受力图单元1静力学基础作用力和反作用力（公理一）：物体A向物体B施加作用力时，B对A具有反作用力。这两个力在同一作用线上，力的大小相等、方向相反。二力平衡（公理二）：作用于同物体上的两个力，使刚体平衡的必要且充分条件是，这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。公理一与公理二的区别：公理一描述的是两个物体间的相互作用关系，必须指出，作用力和反作用力等值、反向、共线，但分别作用在两个个不同的物体上研究的是“两个物体”。公理二描述的是作用在同一个物体上的二力平衡条件。需要强调的是研究的“同一

4、个物体”。加减平衡力系公理（公理三）：在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。力的平行四边形公理（公理四）：作用于物体上的同一点的两个力，可以合成为一个力，合力也作用与该点上，其大小和方向可以用以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。任务1绘制构件的受力图2.静力学公理首页退出单元1静力学基础任务1绘制构件的受力图首页退出公理示意图应用公理一作用力和反作用力人在划船离岸时，常把浆向岸上撑。这就是利用了作用力和反作用力的原理公理二二力平衡图中的杆CD若不计自重，就是

5、一个二力杆。图a)中有FC=-FD;在图b)中F1=-F2，作用线必与受力两点重合。a)b)静力学公理受力分析及应用见表1-2。表1-2静力学公理应用单元1静力学基础任务1绘制构件的受力图首页退出公理示意图应用公理三加减平衡力系公理力的可传性原理——作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应。公理四力的平行四边形公理三力平衡汇交定理——若作用于物体同一平面上的三个互不平行的力使物体平衡，则它们的作用线必汇交于一点。三力构件——只受共面的三个力作用而平衡的物体。单元1静

6、力学基础任务1绘制构件的受力图3.约束与约束反力首页退出约束：物体（或构件）受到周围物体（或构件）限制时，这种限制就称为约束。约束反力：当某一物体沿某一方向的运动受到限制时，约束必然对该物体有力的作用这种力称为约束反力。如图1-2所示滚动轴承中的滚动体在保持架和内外圈的槽内的运动受限制，物体在空间的运动受到某些限制。图1-2滚动轴承中的滚动体在工程实践中，物体间的连接方式有的可能很复杂，为了分析和解决实际力学问题，我们对物体间的各种复杂的连接方式进行抽象简化。单元1静力学基础任务1绘制构件的受力图首页

7、退出表1-4几种常见的约束及实例图分类定义实例图柔性约束由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等形成的约束。特点：只能承受拉力，不能承受压力。柔性约束反力作于连接点，方向沿着柔性件的中心线背离被约束的物体，通常用符号T表示。光滑面约束两个相互接触物体，不计摩擦，它们之间的约束称为光滑面约束。受此类约束的物体可在光滑的支撑面上自由的滑动，也可以离开支撑面的方向运动。光滑面约束反作用力通过接触点，方向总是沿接触面公法线而指向受力物体，通常用符号N或FN表示此类约束反力。单元1静力学基础任务1绘制构件的受力图

8、首页退出分类定义实例图铰链支座约束固定铰链支座圆柱销连接的两构件中，有一个是固定构件活动铰链支座铰链将桥梁、房屋等结构连接在有几个圆柱形滚子的活动支座上，支座在滚子上可作左右相对运动，两支座间距离可稍有变化固定端约束类似如房屋的雨蓬嵌入墙内、电线杆下段埋入地下等，其结构或构件的一端牢牢地插入支承物里而构成的约束单元1静力学基础三力平衡汇交定理:它论证了作用于物体同一平面内的三个互不平行的力平衡的必要条件，即三力必汇交于一点。隔离体——为分析某一物体的受力