第1章构件的静力分析.ppt

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1、第一章构件的静力分析第六节滑动摩擦简介第五节空间力系简介第三节力矩与平面力偶系第四节平面任意力系第二节平面汇交力系第一节静力分析基础第一节静力分析基础一、力的三要素力对物体的作用效应，决定于力的大小、方向和作用点。这三个因素通常称为力的三要素，当这三个要素中任何一个改变时，力的作用效应就会改变。二、静力学公理1．二力平衡公理二力平衡二力杆2．加减平衡力系公理这一公理对于研究力系的简化问题很重要。由这个公理可以导出力的可传性推理：作用在刚体上的力，沿其作用线移到刚体上任意一点，不会改变它对刚体的作用效应。3

2、．平行四边形公理力的平行四边形法则4．作用力与反作用力公理这个公理说明，力总是成对出现的，物体间的作用总是相互的，有作用力就有反作用力，两者永远是同时存在，又同时消失。作用力与反作用力(一)柔性约束三、约束与约束反力物体的受力可分为两类：主动力和约束反力柔性约束(二)光滑面约束(三)光滑铰链约束固定约束活动约束结构受力根据被联接物体的形状、位置及作用，光滑圆柱铰链约束又可分为：a)中间铰链约束b)固定铰链支座约束c)活动铰链支座约束部分铰链约束实例图(四)固定端约束固定端约束反力固定端约束力受力图画法实例

3、一四、受力图受力图分析步骤受力图画法实例二(二)力的多边形法则(一)力的三角形法则一、平面汇交力系合成的几何法第二节平面汇交力系无论汇交力系中力的数目有多少，均可用此法来求出其合力。用矢量式表示为：力合成的多边形法则二、平面汇交力系合成的解析法(一)力在直角坐标轴上的投影(二)合力投影定理平面汇交力系平衡的充要条件是力系的合力等于零。三、平面汇交力系的平衡条件(一)平面汇交力系平衡的几何条件(二)平面汇交力系平衡的解析条件第三节力矩与平面力偶系一、力对点之矩力对物体除了具有移动效应外，有时还会产生转动效应

4、。合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于力系中各力对该点矩的代数和。二、合力矩定理扳手的力矩电线杆上的力矩三、力偶和力偶矩力学上把作用在同一物体上的等值、反向、不共线的两个平行力称为力偶，以符号表示。力偶中两力所在的平面称为力偶作用面，两力作用线间的垂直距离称为力偶臂，以d表示。力学中用F与d的乘积来度量力偶，称为力偶矩。2)在保持力偶矩大小和力偶转向不变的情况下，可任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变它对物体的转动效应。1)力偶在其作用面内可以任意移转，而不改变它对刚体的转动效

5、应。根据力偶的等效性，可以得出两个推论：力偶具有如下性质：(1)力偶无合力，力偶不能用一个力来代替。(2)力偶对其作用面上任意点之矩恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关。(3)同平面内的两个力偶，如果力偶矩大小相等，力偶转向相同，则两力偶等效。五、平面力偶系的平衡既然平面力偶系的合成结果是一个合力偶，那么要使力偶系平衡，则合力偶矩必须等于零。四、平面力偶系的合成在同一个平面内，有若干个力偶所组成的力偶系称为平面力偶系。设在一物体的同一平面内有两个力偶，　　　　和　　　　　，力偶臂分别为　　和　　，力偶矩分别为

6、　　　　　，于是有第四节平面任意力系一、力的平移定理作用于刚体上的力可以平行移动到任一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原来的力对新作用点之矩。附加力偶的力偶矩为二、平面任意力系的简化(一)平面任意力系的主矢与主矩三、平面任意力系的平衡条件平面任意力系平衡的充要条件为：力系的主矢及力系对任一点的主矩均为零。平面任意力系向平面内任意一点简化，一般可以得到一个作用在简化中心的主矢和个作用于原平面的主矩。主矢等于原力系各力的矢量和，主矩等于原力系各力对简化中心之矩的代数和。四、平面平行力系的平衡方程五、物

7、系的平衡平面平行力系第五节空间力系简介一、力沿空间直角坐标轴的分解与投影为了分析空间力对物体的作用，有时需要将力沿空间直角坐标轴分解。二、空间任意力系的平衡方程及应用与平面任意力系相同，可依据力的平移定理，将空间任意力系简化，找到与其等效的主矢和主矩，当二者同时为零时力系平衡。此时所对应的平衡条件应为第六节滑动摩擦简介一、滑动摩擦力两个相互接触的物体，如果有相对滑动或相对滑动的趋势，在接触面间就产生彼此阻碍滑动的力，这种阻力称为滑动摩擦力，简称摩擦力。静摩擦力大量实验表明，动摩擦力的大小也与接触面正压力的

8、大小成正比，即大量实验表明，最大静摩擦力的方向与相对滑动趋势方向相反，大小与两物体间的正压力(即法向反力)的大小成正比，即2．自锁现象1．摩擦角摩擦角的正切等于静摩擦因数二、摩擦角和自锁现象三、考虑摩擦时物体的平衡问题第一章完求解考虑摩擦时物体的平衡问题，其方法和步骤与前几节所述基本相同，仍然是选取研究对象、分析受力情况、画受力图，然后应用平衡方程求解。所不同的只是在分析物体的受力时，必须考虑摩擦力。