理论力学(1)概念集

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1、静力学公理公理1.力的平行四边形法则作用在同一点的两个力可以合为一个合力。公理2.二力平衡的条件作用在刚体上的两个力（如F1,F2）,使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。公理3.加减平衡力系原理已知力系上加上或者减去任意的平衡力系，与原力系对刚体的作用等效。公理4.作用与反作用定律作用力和反作用力总是同时存在，两个力的大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。公理5.刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持变。（所谓刚体，是指物体在力的作用下，

2、其内部任意两点之间的距离始终保持变。这是一个理性化的力学模型。）力的三要素：大小，方向，作用线滑动矢量：作用于刚体上的力可以沿着其作用线移动，这种矢量成为滑动矢量在已知力系上加上或者减去任意的平衡力系，与原力系对刚体的作用等效。推理1.力的可传性作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。推理2.三力汇交定理作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。物体的受力分析概念；自由体：位移不受限制的物体非自由体：位移到受限制的物体约束：对非自由体的

3、某些位移起限制作用的周围物体约束力：从力学的角度来说，约束对物体的作用，实际上就是力，这种力称为约束力（因此，约束力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反。）约束力特点：约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。　　约束力的作用点，在约束与被约束物体的接触处。主动力：作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。它往往是使物体产生运动（或运动趋势）力。（一）、具有光滑接触表面的约束：1、约束在工程应用的实例：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内（实际上，非光滑的接触面之间也是有光滑面约束存在，如果两接触之间没有沿切线方向的相对运动或相对运动趋势（

4、即没有摩擦），也只有光滑面约束；如果有摩擦存在时，也把摩擦看成另一种约束而已）。参看图2、约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。3、约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体，是压力。如果是点与平面接触，则约束反力垂直于平面。如果是与圆弧接触则约束反力指向圆心。约束反力用FN表示。4、约束与约束反力的画法实例参看图 　　　　　（二）、由柔软的绳索、链条或胶带等构成的约束：绳索对物体的约束力，作用在接触点，方向沿着绳索背

5、离物体。当它们绕在轮子上，对轮子的约束力沿轮缘的切线方向。光滑铰链约束：这类约束有向心轴、有圆柱形铰链和固定铰链支座等。（三）、圆柱型铰链：1、铰链约束的构造特点两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。如下图         中间铰：　　１、把两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉穿入物体相连接而成。连接构造情况(如上图a)、连接实物如上图b和图例(如下图a)　　2、约束反力的表示方法:中间铰的约束反力是方向未定的一个力，一般用一对正交的力来表示（指向假设）。见图（b）所以中间铰有2个约束力。        　　固定铰支座:　　1、约束的构造特点

6、把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。所以一般有2个约束力　　2、约束的力学符号如图（b）　　　　　　　　固定铰支座的约束反力同中间铰的一样，也是方向未定的一个力，用一对正交的两个力来表示（指向假设）。画法见上图(c)可动铰支座:　　1、约束的构造特点把固定铰支座的底部安放若干滚子，并与支撑连接则构成活动铰链支座约束，又称锟轴支座。　　2、约束的实例如下图（a）及（b）　　　　　　　　　　3、约束的力学符号如图（a）　　　　　　　　　4、约束的约束特性限制了物体沿支承面法线方向上的移动，但不能限制物体绕支座的转

7、动和沿支承面方向移动。　　5、约束反力情况：反力1个，垂直于支承面，指向假设。约束反力的画法上图(b)（四）、二力杆约束:1、约束的构造特点杆件的自重不计，杆件上不受其它任何外力作用，杆件的两端均用铰链与周围的其它物体相连接。　　杆件可以是直杆，也可以是曲杆。二力杆约束又称链杆约束，约束中的杆件又称之为二力杆。　　2、约束的实例图(a)、(b)　　　　   　　（a）(b)　　3、约束的力学符号见上图中的AC杆和下图中的DC杆。　　　　　　　　　4、约束的约束特性限制了物体沿杆件两端铰链连线方向的运动。但不能阻止物体沿铰链的转动。　　5、约束反力情况：

8、反力1个，根据二力平衡原理，二力杆约束的约束反力的方向必沿杆件两端铰链中心的连线，指向不定。二