1)静力学公理.ppt

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1、第一篇静力学静力学静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学引言力是物体间相互的机械作用，这种作用可以改变物体的机械运动状态力的三要素大小、方向、作用点力系是指作用于物体上的一群力AF力的效应1、运动效应(外效应)2、变形效应(内效应)静力学中一般忽略力的变形效应，因为所研究的物体都是刚体刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变，即大小和形状都不变的物体平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动平衡是机械运动的特殊情况静力学静力学第一章静力学公理和物体的受力分析§1-1静力学公理第一

2、章静力学公理静力学公理是人们在生活和生产实践中长期积累的经验总结，又经过实践反复检验，被确认是符合客观实际的最普遍、最一般的规律通向公理，无逻辑之路，全靠人的直觉与经验公理一力的平行四边形法则静力学作用于物体上同一点的两个力可以合成一个合力，此合力也作用于该点，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合力矢等于这两个力矢的几何和作用力系简化规则适用任何物体（刚体、变形体）第一章静力学公理静力学公理二二力平衡条件作用于同一刚体上的两个力（同体），使此刚体保持平衡的充分必要条件是：等大、反向、共线作

3、用适用最基本平衡条件同一刚体多体变形体第一章静力学公理第一章静力学公理静力学例题1-1若不计重力，确定B，C两点的受力方向二力构件只在两个力作用下平衡的构件二力构件所受的两个力必定沿两力作用点的连线，且等大、反向，与构件的形状无关。第一章静力学公理静力学公理三加减平衡力系原理在已知力系上加上或减去任意平衡力系，不改变原力系对刚体的作用作用力系等效替换与简化适用同一刚体第一章静力学公理静力学推论一力的可传性作用于刚体上的力可以沿其作用线移到同一刚体内的任意一点，而不改变该力对刚体的作用作用力系等效替换与简化适用同一刚体

4、对于刚体，力的三要素为：大小、方向和作用线滑动矢量作用于刚体上的力是第一章静力学公理静力学推论二三力平衡汇交定理刚体受三力作用而平衡，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必共面，且第三个力的作用线通过汇交点平行力系是三力平衡汇交定理的特殊情况，力在无穷远处汇交第一章静力学公理静力学判断重杆对圆轮作用力及杆端B处作用力方向例题1-2作用适用受力分析中判断力的方向同一刚体，受三力作用，且其中两个力交点已知第一章静力学公理静力学公理四作用和反作用定律作用力和反作用力总是等大、反向、共线且同时存在的，它们分别作用在两个相

5、互作用的物体上（异体）作用适用多体受力分析任何物体（刚体、变形体）第一章静力学公理静力学公理五刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体转化为刚体，其平衡状态保持不变作用提供了用刚体模型研究变形体平衡的依据适用变形体刚体，反之不成立第一章静力学公理静力学§1-2约束和约束力自由体位移不受限制的物体非自由体位移受到限制的物体约束对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体约束力约束对非自由体的作用力主动力使物体产生运动或运动趋势的力第一章静力学公理静力学约束力的特点一、大小一般是未知的二、方向必定与约束所阻碍的位

6、移方向相反三、作用于物体与约束接触的那一点GN1N2第一章静力学公理静力学约束类型和约束力方向的确定一、具有光滑接触表面的约束作用点作用线指向接触点处接触表面公法线被约束物体第一章静力学公理静力学二、柔索类约束作用点：接触点处作用线：沿柔索指向：背离物体S1S'1S'2S2滑轮、带轮：沿轮缘的切线方向第一章静力学公理静力学三、光滑铰链约束(1)向心轴承作用线必垂直于轴线并通过轴心第一章静力学公理静力学(2)圆柱铰链第一章静力学公理静力学(3)固定铰链支座向心轴承、圆柱铰链和固定铰链支座，一般都无法预先确定力的方向，而

7、以通过轴心的两个大小未知的正交分力来表示第一章静力学公理静力学四、滚动支座约束力必垂直于支承面，且通过铰链中心第一章静力学公理静力学§1-3物体的受力分析和受力图受力分析确定物体受了几个力，并分析每个力的作用位置和作用方向步骤:1)明确研究对象，取分离体2)画主动力(一般已知)3)在接触处画约束力(一般未知)，确定方位，假定指向第一章静力学公理静力学例题1-3不计AB杆自重，画出整体及各构件受力图第一章静力学公理静力学不计杆自重，画整体及各构件的受力图例题1-4第一章静力学公理静力学例题1-5不计自重，画各构件受力图

8、若力F作用于铰链C，画出受力图思考第一章静力学公理静力学不计自重，画各构件受力图例题1-6第一章静力学公理静力学不计杆与滑轮重量，画各构件受力图，判断A、E两点力的方向能否确定，如确定，画出该力；如不能，说明理由例题1-7第一章静力学公理静力学注意点1、力的数量除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用，要分清研究对象与周围哪些物体