工程力学静力学基础同书

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1、工程力学主讲人:余莎丽工程力学(EngineeringMechanics)涉及众多的力学学科分支,是将力学原理应用于工程实际的科学。工程力学包含理论力学的静力分析和材料力学的大部分教学内容。物体受力分析方法、力系的简化和物体在力的作用下的平衡规律；杆件在静载荷作用下的强度、刚度和稳定性计算；杆件在动载荷作用下的强度计算。GuangZhouAutoCollege广州汽车学院工程力学课程总论第1篇静力学第1章静力学基础第2章力系的简化第3章力系的平衡第4章摩擦与考虑摩擦时的平衡问题GuangZhouAutoCollege广州汽车学院工程力学第1篇静力学GuangZhouAutoCol

2、lege广州汽车学院工程力学工程静力学研究物体的受力与平衡的一般规律。是运动的特殊情形，是指物体对惯性参考系保持静止或作匀速直线运动静力学的研究模型是刚体。刚体是理想化的力学模型A:基本概念：力，力矩，力系，力偶，约束，约束力B:受力分析的基本方法（隔离体选取与受力图画法）重点内容第1章静力学基础第1章静力学基础§1-1力及其性质§1-2力矩§1-3力偶及其性质§1-4约束和约束力§1-5研究对象和受力图GuangZhouAutoCollege广州汽车学院工程力学1-1-1力的概念1-1-2力的性质1-1-3力在坐标轴上的投影1-1力及其性质力是物体间的相互机械作用力使物

3、体改变运动状态，称为力的运动效应；力使物体发生变形，称为力的变形效应。力的两种效应:外效应和内效应1-1力及其性质1-1-1力的概念力(force)的大小、方向和作用点-----力的三要素。1-1力及其性质1-1-1力的概念大小：反映物体间相互作用的强弱程度。国际计量单位：“牛顿”（N和kN）。方向：力的作用线在空间的方位和指向。作用点：是物体相互作用位置的抽象化。力的概念指静止质点在该力作用下开始运动的方向，沿该方向画出的直线为力的作用线。用矢量F表示力的三要素：矢量的模表示力的大小；矢量的作用线方位以及箭头表示力的方向；矢量的始端（或末端）表示力的作用点。力的

4、三要素表示1-1力及其性质1-1-1力的概念F1F2两物体接触处总会占有一定面积。力总是作用于物体的一定面积上，如面积很小，则可以抽象为一个点，作用力称为集中力。汽车通过轮胎作用在桥面的力，作用面积很小，称为集中力（concentratedforce）单位为N1-1力及其性质1-1-1力的概念桥面施加在桥梁上的力，沿着桥梁长度连续分布，则为分布力。q如果接触面积比较大，力在整个接触面上分布，作用力称为分布力。通常用单位长度的力表示沿长度方向上的分布力的强弱程度，称为载荷集度，用记号q表示,单位为N／m。单位为N／m1-1力及其性质1-1-1力的概念1-1力及其性质

5、1-1-1力的概念作用与反作用定律（牛顿第三定律）：两物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反、沿同一作用线，分别作用在相互作用的两个物体上。1-1力及其性质1-1-2力的性质1.力的平行四边形法则：作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力作用于该点，其大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线。力三角形法则选任意点O，力三角形的两条边分别为力F1和F2，按任意的顺序首尾相接，由始点指向终点的矢量即为合力FR，合力的作用点仍在原两个力的汇交点上。bco1-1力及其性质1-1-2力的性质推论1：作用在物体上同一点的多个力（汇交力系），可以合成为一个合力，

6、合力作用于该汇交点上，其大小和方向等于诸力的矢量和。汇交力系F5OF4F2F1F3力多边形FROF1F2F4F3F5三角形法则1-1力及其性质1-1-2力的性质平面汇交力系合成的几何法小结将各力矢按任意选定的顺序首尾相接地相继画出，则连接第一个力矢始端与最后一个力矢末端的矢量就是合力矢量FR。作用在同一刚体上的两个力平衡的必要与充分条件是：两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。在两个力作用下保持平衡的构件称为二力构件，简称二力杆。二力杆可以是直杆，也可以是曲杆。2.二力平衡条件：1-1力及其性质1-1-2力的性质曲杆力学模型固定铰链支座受力图对于刚体，上述二力平衡

7、条件是必要与充分的，但对于只能受拉、不能受压的柔性体，上述二力平衡条件只是必要的，而不是充分的。例如绳索，当承受一对大小相等方向相反的拉力作用时可以保持平衡，但是如果承受一对大小相等、方向相反的压力作用时，绳索便不能平衡。变形体：二力平衡条件只是必要的，而不是充分的。1-1力及其性质1-1-2力的性质在承受任意力系作用的刚体上，加上任意平衡力系，或减去任意平衡力系，都不会改变原来力系对刚体的作用效应。这就是加减平衡力系原理。3.加减平衡力系原理：1-1力及其性质1-1-2