《工程力学》(静力学部分)

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1、《工程力学》（静力学部分）云南交通职业技术学院李昆华副教授总第一讲第一章静力学基础绪论§1-1刚体和力的概念§1-2静力学公理教学要求：1、熟悉工程力学的研究对象、内容，2、掌握刚体、平衡、力的概念3、掌握五个公理刚体和力的概念刚体在力的作用下，其物体内部任意两点之间的距离始终保持不变刚体是静力学中对物体进行分析所简化的力学模型力力是物体间的相互机械作用力对物体作用效应外效应：使物体的运动状态发生改变；内效应：使物体的形状发生改变力是矢量力的三要素：力的大小、方向、作用线力的单位：牛[顿]（N）或千牛（kN）分布力和集中力力系合力：若一个力和一个力系等效，则这个力就称

2、为该力系的合力；力系中的每个力就称为力系的分力；将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。力系的分类：平面力系：力的作用线均在同一个平面内汇交力系：力的作用线汇交于一点；平行力系：力的作用线相互平行；一般力系：力的作用线既不完全汇交，又不完全平行；空间力系汇交力系平行力系一般力系平衡定义：物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。建立在地球上，并相对于地球不动的参考系称为惯性参考系。平衡力系：一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为平衡力系。力系成为平衡力系而需要满足的条件称为平衡条件。静力学公理一公理一：力的平行四边形公理作用在物体上

3、同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。矢量表示法：FR=F1+F2静力学公理二、三公理二：二力平衡公理作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。矢量表示法：F1=－F2；公理三：加减平衡力系公理在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。力的可传性原理作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应力的三要素：力的大小、方向、作用线三力平衡条件静力学公理四、五公理四：作用于反作用公理任何两个物体

4、相互的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在这两个物体上。作用力和反作用力的作用对象公理五：刚化原理若变形体在某一力系作用下平衡，则可将此受力的变形体视为刚体，其平衡状态仍保持不变。总第二讲§1-3力矩§1-4力偶§1-5力的平移教学要求：1、熟悉力矩的概念，掌握合力矩定理2、掌握力偶的性质及力偶系的合成方法3、掌握力的平移定理力矩力对物体的运动效应，包括力对物体的移动和转动效应，其中力对物体的转动效应用力矩来度量。力矩是力对物体的转动效应的度量力矩的表示力矩的矩心、力臂大小、转向、作用面正负号规定右手螺旋法则量纲单位：牛顿.米[N.m]或

5、千牛.米[kN.m]合力矩定理力系中合力对一点的矩，等于力系中各分力对同一点之矩的代数和。设某力系为Fi（i=1,2,…n），其合力为FR，根据以上理论，则有表达式：例1-2圆柱齿轮如图，受到啮合力Fn的作用，设Fn=1400N，齿轮的压力角α=200，节圆半径，r=60mm，试计算力Fn对轴心O的力矩。解：1）直接法：由力矩定义求解2）合力矩定理将力Fn分解为切向力Ft和法(径)向力Fr，即由合力矩定理得：力偶定义：两个大小相等，方向相反，且不共线的平行力组成的力系称为力偶。力偶的表示法书面表示（F，F’）图示力偶矩大小正负规定：逆时针为正单位量纲：牛米[N.m]或

6、千牛米[kN.m]力偶的三要素力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的作用面力偶的基本性质力偶的基本性质力偶无合力力偶中两个力对其作用面内任意一点之矩的代数和，等于该力偶的力偶矩力偶的可移动性：（保持转向和力偶矩不变）力偶的可改装性：（保持转向和力偶矩不变）力偶的等效平面力偶系合成平衡力的平移定理作用在刚体上某点的力，可以平移至刚体上任意一点，但同时必须增加一个附加力偶，该力偶的力偶矩等于原力对该点之矩。M=?作业思考题1-1～1-4习题练习1-1～1-5作业1-6、1-7总第三讲第二章§2-1约束与约束反力§2-2受力图单个物体受力图物体系统受力图教学要求：1、常见的几种约

7、束及其约束力的画法2、物体及物系的受力图约束与约束反力定义：限制某物体运动的其他物体称为该体的约束约束的分类柔性约束刚性约束铰链约束固定端约束柔性约束的特点：只能受拉，不能受压。只能限制延约束的轴线伸长方向本书柔性约束力用FT表示常见的柔性约束：绳子、皮带、链条等刚性约束光滑面：限制接触点法向运动铰链连接铰链（中间铰）活动铰链支座固定铰链支座球型铰链支座（空间力系）固定端约束性质特点：限制了平面内可能的运动（移动和转动）。受力图绘出受力体（被分析物体）受到的所有外力的示意图，称为该受力体的受力图画受力图步骤：取分离体-----画出所分析物体的分离体画