静力学和物体受力分析

《静力学和物体受力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章静力学与物体受力分析1二、研究内容：1、物体及物体系统的受力分析；2、力系的简化与等效；3、各种力系的平衡条件的建立。绪言一、静力学：研究物体在力系作用下平衡规律的科学。三、力系及分类力系：是指作用在物体上的一群力。平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，称之为平衡力系。24.力的单位：国际单位制：牛顿(N)，千牛顿(kN)§1-1静力学基本概念一、力的概念1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物体的运动状态,或使物体形状和大小发生变化。2.力的效应：①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点AF3§

2、1-2静力学基本公理公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等

3、F1

4、=

5、F2

6、，方向相反F1=–F2作用线共线，作用于同一个物体上。问题？？？4说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)二力杆问题？？？§1-2静力学基本公理5在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。推论1：力的可传性作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。因此，对刚体来说，力作用三要

7、素为：大小，方向，作用线公理2加减平衡力系原理问题？？？§1-2静力学基本公理6刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系。）公理3力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。推论2：三力平衡汇交定理问题？？？§1-2静力学基本公理7公理4作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[证]∵为平衡力系，∴也为平衡力系。又∵二力

8、平衡必等值、反向、共线，∴三力必汇交，且共面。[例]吊灯§1-2静力学基本公理8公理5刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。公理5告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论。§1-2静力学基本公理94、约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-3约束与约束反力一、概念1、自由体：位移不受限制的物体叫自由体。2、非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。3、约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）10①大小常常是未知的；②方向

9、总是与约束所能限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。5、约束反力特点：GGN1N2§1-3约束与约束反力11绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索轴线的切线方向、背离物体。二、约束类型和确定约束反力方向的方法：1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束PPTS1S'1S'2S2§1-3约束与约束反力12约束反力作用在接触点处，方向沿其接触面公法线，指向受力物体。2.光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PNNPNANB§1-3约束与约束反力133.光滑圆柱铰链约束①圆柱铰链§1-3约束与约束反力14AAXAYAA

10、§1-3约束与约束反力15②固定铰支座§1-3约束与约束反力16固定铰支座§1-3约束与约束反力17③活动铰支座（辊轴支座）N的实际方向也可以向下§1-3约束与约束反力18活动铰支座（辊轴支座）§1-3约束与约束反力19④球铰链§1-3约束与约束反力20⑤向心轴承§1-3约束与约束反力21一、受力分析及分类1、受力分析：对物体的受力情况进行分析2、力的分类：主动力,如重力,风力,气体压力等。被动力，即约束反力。§1-4物体的受力分析和受力图22步骤：二、受力图及其步骤①选研究对象②取分离体③先画主动力④后画约束反力方位或方向已知的约束反力先画方位或方

11、向待定的约束反力后画§1-4物体的受力分析和受力图23[例1]画出下列各构件的受力图§1-4物体的受力分析和受力图24[例2]画出下列各构件的受力图QAOBCDE§1-4物体的受力分析和受力图25QAOBCDE§1-4物体的受力分析和受力图26QAOBCDE§1-4物体的受力分析和受力图27[例3]画出下列各构件的受力图说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。§1-4物体的受力分析和受力图28[例4]尖点问题应去掉约束应去掉约束§1-4物体的受力分析和受力图29[例5]画出下列各构件的受力图§1-4物体的受力分析和受力图3

12、0三、画受力图应注意的问题除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）