《构件的静力分析》word版

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1、课题：　构件的静力分析课型：新授目的：理解并掌握金属材料的力学性能重点：名词解释的分析与理解记忆学时：1学时教程：一、工程力学的几个基本概念1、刚体　　　指受力时不变形的物体。　　　实际中刚体并不存在，但如果物体的尺寸和运动范围都远大于其变形量，则可不考虑变形的影响，将其视为刚体，因此，刚体只是一个理想的力学模型。2、平衡　　　平衡是指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动。3、平衡条件　　　　作用在刚体上的力应当满足的必要和充分的条件称为平衡条件。二、力的基本性质（一）　力和力系1、力的定义　力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态和形

2、状发生改变。　力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；使物体的形状发生改变的效应，称为力的内效应2、力的三要素　　　力的大小、方向和作用点称为力的三要素。　　　力的任一要素的改变，都将改变其作用效果，因此，力是矢量，用黑体字母（如F）表示，对应的白体字母表示其大小，力的大小以牛顿（N）为单位。3、力的图示法　　　力在图中用有向线段AB表示：线段的长度代表其大小；线段所在的直线为力的作用线，箭头代表力的方向；线段的起点表示力的作用点。4、力系1）力系的概念作用在物体上的一群力称为力系2）力系的等效　　　　力系的等效是指两个力系对同一刚体

3、的作用效果相同。等效的两个力系可以互相代替。1）合力与分力　　　　若一力与一力系等效，则此力称为该力系的合力，力系中各力称为此力的分力。　　　　　　　　　　　　　　　（二）力的基本性质1）性质一（二力平衡原理）　　　　作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上（即两力等值、反向、共线）。只受二个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　F2　　　　　　　　　　　　F12）性质二（力的平衡四边形法则）　　　　　　作用在物体上同一点的两个力，可以按

4、平行四边形法则合成一个合力。此合力也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的主对角线确定。　　　R＝F1＋F2　　　（2－1）F2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FF　　　　　　　　　R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　F1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3）性质三（作用和反作用定律）　　　任意两个相互作用物体之间的作用力和反作用力同时存在。这两个力大小相等，作用线相同而指向相反，分别作用在这

5、两个物体上。（注意和二力平衡的区别）　　4）性质四（力的可传性）　　作用在刚体的力，可沿其作用线任意移动其作用点而保持它原来对刚体的作用效果。FF三、约束和约束力　　　在分析物体的受力情况时，常将力分为给定力（已知力，如重力、磁力、流体压力、弹簧弹力和某些作用在物体上的已知力）和约束力。（一）约束和约束力1、约束　对物体运动起限制作用的其他物体称为约束物，简称约束。2、约束力　　　　　约束对被约束物的力称为约束力。　　　　　约束力的方向与该约束所能限制的运动方向相反。约束力的大小需由平衡条件求出。（二）常见的约束类型1）光滑接触表面约束两物体的

6、接触表面非常光滑，摩擦可忽略不计时，即属于光滑表面约束。约束力作用在接触点，方向沿接触表面的公法线并指向受力物体。NNABA2）柔性约束由柔软的绳索、链条等构成的约束（假设其不可伸长）称为柔性约束。其约束力为拉力，作用在接触点，方向沿绳索背离物体。　　　　　　　　　　　　　S　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　S1　　　S1　　　　　　G　　　　G3）光滑柱鉸约束物与被约束物以光滑圆柱面相联接。其中一个为约束物，另一个为被约束物，约束物不动时，称为固定铰链支座，简称固定支座。约束力为过接触点K沿径向的压力，由于接触点在圆周上的

7、位置不能预先确定，因此，通常用两个相互垂直的分力代替。　　　　　　　　　　　　　　　　　　N　　　　　　　　　NYNY　　　　　　　　　　　　　N1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NX　　　　　　　　　　　　NX　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　柱铰支座简化画法　　　　　　　　　　　　　K　　　　固定支座简化画法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　N24）可动支座（可动铰链支座的简称）它为一种复合约束，约束力的方向与支承面垂直。　　　　　　　NY　　　　　　　A可动支

8、座的简图和约束为画法5）固定端约束　　　　　　　　　　　　　　　　　　P　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　P