工程力学dsm4-02 [兼容模式]

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1、欢欢迎迎光临工工程程力力学第第篇一篇静力学SttiStatics静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。力系——作用在物体的力的集合。平衡——物体相对惯性系静止或作匀速直线运动。本篇基本内容※物体的受力分析※※力系的等效与简化力系的等效与简化※力系的平衡条件及其应用第二章静静学本念力学基本概念与物体受力分析ChapterTwoBasicConceptsofStaticsBasicConceptsofStaticsandForceAnalysisandForceAnalysis本章基本要求2.1静力学基本概念2.2

2、约束和约束力2.3受力图本章内容小结综合练习本本章章基基本本要要求求正确掌握平衡、刚体、力等基本概念和静力学公理。正确熟练地掌握各种约束类型的性质画出相应的约束力。能熟练地进行受力分析，正确地画出受力图。2.1静力学基本概念1.刚体(rigidbody)(rigidbody)的概念定义：所谓刚体是这样的物体，在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。物体理想化的力学模型——刚体刚体是在力的作用下不变形的物体。2.力（force)的基本概念定义：力是物体间相互的机械作用。a起重机大梁的变形小车的运动这种作用有两

3、种效应∶使物体产生运动状态变化和形状变化。变变变变变运动效应（外）刚平动形体变体体体体体体转动变形效应（内）平衡力对物体的作用效果决定于?力的三要素∶B①力的大小力是矢量F②②力的方向力的方向A③③力的作用点力的作用点定位矢量力的单位力的单位∶∶牛顿（牛顿（N)N)千牛（千牛（KN)KN)解析表示∶zFZFF=Fxi+Fyj+FzkAFykFxzF=xFxiiOjyxF=yFyjxyF=zFzk体积力（重力）力的分类作式作用方式分布力表面力分布情况集中力bFRF分布力的理想化模型——集中力a力系的概念作用在物体的力的集

4、合。等效力系的概念使同一个刚体产生相同a作用效应的力系。合力如果某力系与一个力等效，a则这一力称为力系的合力。平衡力系（零力系）作用于刚体，并使刚体保持平衡的力系。a=03.静力学公理公理1力的平行四边形法则F1F作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。AF2合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向，由这两个力为邻边构成的平行四边F=F1+F2形地对角线确定。y①最简单的力系简化的规律，是复杂FyF1FR力系简化的基础。②力的分解的依据AxF2Fx③力的三角形法则F1F2F1FFFF1AF2O1O2F2风向向向向

5、向帆公理2二力平衡公理作用在同一刚体上的的两个力，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、且在同一直线上。F2BAF1＝－F2F1二力等值、反向、共线。①是一个最简单的平衡力系。②充分必要条件——刚体。③用于非刚体是必要而不充分的。B④与牛顿第三定律区分。⑤⑤二力构件二力构件A二力杆公理3加减平衡力系原理在已知力上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。aa①是力系简化的重要理论依据和主要手段。②不适用于变形体。推论1力的可传性原理证明∶作用于刚体上某点的FF22BBB力，可以沿着

6、它的作用线F1移到刚体内任意一点，并FFA不改变该力对刚体的作用。F＝F2＝－F1刚刚刚刚刚①①力的可传性。力的可传性。讨论体②②力的三要素力的三要素∶∶力的大小、方向和力的大小、方向和作用线。③力是滑动矢量。FF变形①①力的可传性。力的可传性。×体②力的三要素∶力的大小、方向和作用点。③力是定位矢量。推论推论22三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作线交力的作用线汇交于一点点，则第三个力的作用线必通过此汇交点，且三个力共面。F1A作业：证明该定理CF3OBF2①①该定理说明了该

7、定理说明了不平行的三个力平衡的必要条件。②②可用来②②可用来可用来确定第三个力的作用线的方位。公理公理4公理公理44作用和反作用定律作用和反作用定律（牛顿第三定律）作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线，FT分别作用在两个相互作用的物体上。FT①①该定律概括了物体间相互该定律概括了物体间相互作用的关系。②力总是成对出现的。WW③③不能认为作用力与反作用力不能认为作用力与反作用力W相平相互平衡衡，组成平衡力系。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，则平衡状态保

8、持不变。①建立了刚体静力学与变形体静力学的联系。②②刚体的平衡条件是变形体平衡的刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。柔性绳刚性杆2.2约束和约束力1.1.概念概念★自由体主动力★非自由体Airbus330约束——限制物体运动的其他物体。约束（反）力——约束施加于被约束物体的力。接触和连接方式的简化模型——约束约束力