[工学]结构力学静力学

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1、第一篇　　静力学1　静力学基础2　物体的受力分析3　平面汇交力系4　平面力偶系5　平面一般力系6平面静定桁架第一篇静力学引言力学：研究物体在力的作用下的运动规律运动形式：物体绝对位置的改变物体相对位置的改变（运动）（变形）（外效应）（内效应）平衡平动转动一般运动材料力学结构力学弹性力学物体平衡静力学受力物体上力系的关系第一章静力学基础一、基本概念1）平衡物体平衡：物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态力系平衡：当物体平衡时，作用于其上的力系处于平衡状态。2）刚体受力不变形的物体（理想化的力学模型）一般物体忽略受力时的变形对研究精度无影响时有关刚体的几

2、个基本原理：二力平衡公理：F2F1刚体可变形固体柔性绳CBFCFB二力构件刚体在两个力作用下，保持平衡的充分、必要条件是此二力等值、反向、共线。加减平衡力系原理：推论：力的可传性3）力定义：力是物体相互间的机械作用，它能使物体的机械运动状态发生改变，或引起物体的变形。性质：作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动而不改变对刚体的作用。**注意：力的可传性只适用于同一刚体。作用于刚体的力系中加上或减去一个平衡力系不改变原力系对刚体的作用。①物质性——施力体：地球受力体：物块施力体：桌面受力体：物块力不能脱离物体而存在，任何力都有其施力体和受力体作用力和反作

3、用力的关系：大小相等方向相反作用在两个物体上②成对性——用矢量表示：③矢量性力的三要素大小方向作用点矢量表示自然界的力总是成对出现，有作用力必有一个反作用力(牛顿第三定律）④叠加性——作用于同一点的两个力的合力，由两个力为邻边作成的平行四边形的对角线决定。F1F2FAF3F1F2Fa)平行四边形法则b)三角形法则F=F1+F24）三力平衡汇交定理若刚体在三个力作用下处于平衡，且其中有二个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必通过该交点。5）力在坐标轴上的投影（1）力的投影是代数量。正负号规定：当力的投影从始端A到末端B的取向与坐标轴的正向相同时，投影值为

4、正。**说明：（2）力的投影和分力的区别：6）力矩力对自由刚体的作用效果：当力的作用线通过质心时当力的作用线不通过质心时平动平动+转动如何度量力使物体转动的效应？力矩正负号规定：④互为平衡的二力对同一点矩的代数和等于零。**说明：①相同的力矩使物体的转动效应相同，力臂越长越省力。②力F对任一点之矩，不会因力沿其作用线滑动而改变，因为力和力臂均未改变.③当力的作用线通过矩心时（d=0），则力矩等于零。已知挡土墙，墙重G=75KN，水压力P=90KN，a=3m，b=1m，c=1.6m，铅垂土压力W=120KN，试计算对前趾A的力矩。并判断挡土墙是否会翻倒。合力矩

5、定理:平面力系的合力对平面内任意一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和。时例题:水平梁AB受三角形分布荷载作用。如图所示已知分布荷载的最大值为q(N/m)，梁长l，试求合力作用线的位置。例题:二、主要研究内容1.物体受力分析2.平面力系简化及平衡计算4.空间力系简介3.平面桁架计算内容回顾基本概念：基本定理：力二力平衡公理加减平衡力系公理三力平衡汇交定理力矩合力矩定理物质性成对性矢量性叠加性平衡刚体力在坐标轴上投影静力学：物体在力系作用下的平衡规律＊＊注意正负号的确定第二章物体的受力分析一、例子受力分析：分析所取的研究对象，确定对象的受力及每个力的作用位置和

6、方向。约束：受到的限制作用钢轨是火车的约束柱子是梁的约束约束反力：约束对物体的作用力，简称反力自由体：位移不受任何限制的物体。非自由体：位移受到预先给定的某些限制物体从周围分离出来，单独标出受力情况。N二、思路非自由体解除约束代之以约束反力自由体主动力约束反力问题：不同的约束有什么样的约束反力？主动力：主动施加在物体上的力。大小、方向、作用线已知。三、约束的基本类型与反力原则：作用点：接触点方向：与该约束所能限制的运动方向相反约束反力(未知力)大小：待定（与主动力有关）柔软不可伸长的物体，如绳子，钢缆，皮带，链条等。约束特点：限制物体沿索线伸长方向的运动F沿

7、索线，背离物体，恒为拉力1.柔体约束约束反力方向：沿索线，拉物体约束特点：限制物体沿接触点公法线方向的运动N2.光滑接触面约束不计摩擦的接触面约束反力方向：沿接触点公法线，压物体N1N2沿公法线方向，指向物体，恒为压力当接触点为尖点时，可将尖点放大看成圆弧3.固定铰链约束约束特点：在平面内限制物体的移动，不限制转动约束反力方向：方向未知，可假定，可用一对正交反力表示RyRxaR构造：由支座，销钉构成力分两边，指向假定4.中间铰约束特点和约束反力方向：FyFxF’xF’y构造：把支座看成构件，销钉联结两个或两个以上构件与固定铰相同5.可动铰支座构造：在支座和光

8、滑地面间加入辊轴支承约束特点：限制物体沿支承面法向的