《部分水静力学》PPT课件

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1、静止（相对的概念）：1液体对于地球没有相对运动，处相对静止的状态2液体对于地球虽有运动，但液体与容器之间以及液体质点相互之间都不存在相对运动，而处于相对平衡状态。静止液体不呈现切应力；液体几乎不能承受拉应力，所以，静止液体质点间的相互作用是通过压应力(称静水压强)形式呈现出来。水静力学的主要任务：研究静水压强在空间的分布规律，并在此基础上解决一些工程实际问题。第二部分水静力学1．静水压强定义静水压力P（N,kN）：静止液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力。作用位置：与之接触的固体边壁、液体内部。静水压强§2—1静水压强定义及其特性思考：平

2、面上各点的静水压力方向？？曲面上各点的静水压力方向？？(1)静水压强方向垂直指向作用面。(2)同一点各方向的静水压强大小相等静止液体中某一点静水压强的大小与作用面的方位无关。2.静水压强特性（1）静水压强方向垂直指向作用面（2）证明令x、Y、z分别为液体单位质量的质量力在相应坐标轴方向的分量，则质量力F在坐标轴方向的分量分别为公式最后一项趋于零，所以：以X向为例，X向的力有：①表面力Px,，②表面力Pn的分力，③质量力Fx,某一点静水压强的大小与作用面的方位无关——作用于同一点各方向的静水压强大小相等。§2—2液体平衡的微分方程及其积分设正交六面

3、体中心点处的静水压强为p，是坐标的连续函数，即p=p(x,y,z)，用泰勒级数展开得M和N点的压强为1．液体平衡的微分方程因X方向合力为0，所以有；或:同理有：液体平衡微分方程因X方向合力为0，所以有：2．液体平衡微分方程的积分即dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)液体平衡微分方程综合式当液体所受的质量力已知时，可以从该式求出液体内的压强分布规律p=p(x,y,z)。将液体平衡微分方程式依次乘以任意的dx、dy、dz并将它们加起来，得液体中各点压强相等的面称等压面。例：液体与气体的交界面。处于平衡状态下的两种液体的交界面。1)平衡液体中等压面是等势面

4、;2)等压面与质量力正交。dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz)=0Xdx+Ydy+Zdz=0即液体质点沿等压面移动ds距离时,质量力F做的微功=0.重力作用下的液体，等压面处处与重力方向垂直，近似认为是与地球同心圆的球面，球面的有限部分可当成水平面。但应是相连通的同种液体内的水平面。3．等压面§2-3重力作用下静水压强的分布规律思考：点A质量为M的液体：静止时有重力Mg，方向？与Z轴方向？？在X、Y轴方向的投影为？则：单位质量力为Mg/M=g，方向？？任一点的单位质量力均为g，方向？？dp=ρ(Xdz+Ydy+Zdz)液体平衡微分方程综合式1．水静力

5、学基本方程认为气体内各点压强近似相等质量力只有重力作用的静止液体其压强的性质：(1)若液中任意两点h1=h2时，则(p1=p2)，即质量力只有重力作用的静止液体其等压面为水平面。(2)当h1

6、物表面和自由液面上都作用着当地大气压强pa，而当地大气压强值一般是随海拔高程及气温的变化而变化。在工程技术中，当地大气压强的大小常用一个工程大气压来表示。其为735毫米水银柱或10米水柱对柱底的压强。关于po：以设想没有大气分子存在的绝对真空状态下作为起量点的压强，称为绝对压强，以p’表示。以当地大气压起量(即以工程大气压为零起算)的压强，称为相对压强，以p表示。真空值pv是指该点绝对压强p’小于当地大气压强pa的那个数值。2．绝对压强、相对压强、真空值说明：在实际工程中，建筑物表面和自由液面多为大气压强pa作用，所以，对建筑物起作用的压强仅是相对

7、压强。绝对压强和相对压强之间相差一个当地大气压强pa值。绝对压强p’总是正值，而相对压强p可正可负。当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强pa，即其相对压强为负值，则称该点存在真空。真空的大小以真空值pv或真空度pv/γ表示。相对压强：真空值：3静水压强图示选一个坐标方向沿固体边壁（h或l方向），另一个坐标p方向垂直于固体边壁，边壁上任一点静水压强的大小p=po+γh。既定液体，重度γ一定，p与h（或l）成直线关系，只要任取两对p与h的值，连成一直线便可。可用绝对压强表示，也可用相对压强表示。在实际工程中，建筑物表面和自由液面多为大气压强pa作用，

8、所以，对建筑物起作用的压强仅是相对压强。可只画相对压强图形，压强图形ABC对板产生压力P。压强分布图的组成：1点压强的大小