河海大学工程力学第2章力学基本知识

《河海大学工程力学第2章力学基本知识》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、工程力学系多媒体教学课件系列之一工程力学第2章力学基本知识南京大学水利土木工程学院1第2章力学基本知识水利土木工程学院工程力学课程组2.1力与力系2.2静力学基本公理2.3力的投影与力沿坐标轴的分力2.5力偶2.7物体的受力分析和受力图2.6约束和约束反力2.8结构的计算简图2.4力矩2第2章力学基本知识水利土木工程学院工程力学课程组2.1力与力系2.2静力学基本公理2.3力的投影与力沿坐标轴的分力2.5力偶2.7物体的受力分析和受力图2.6约束和约束反力2.8结构的计算简图2.4力矩3水利土木工程学

2、院工程力学课程组第2章　力学基本知识2.1力与力系静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。平衡，是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动。在绝大多数工程问题中，将地球近似为惯性参考系。力，是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化和使物体产生变形。静力学主要研究以下问题：物体的受力分析；力系的简化；建立各种力系的平衡条件及应用。力系，是指作用于物体上的多个力。4水利土木工程学院工程力学课程组力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化（运动效应）或

3、使物体产生变形（变形效应）。力的三要素力对物体作用的效应，决定于力的大小、方向和作用点，这称为力的三要素。力的大小：机械作用强弱（N）。力的方向：指向和方位。力的作用点：力的作用位置。力　的　概　念第2章　力学基本知识2.1力与力系└─┘ABF5水利土木工程学院工程力学课程组用按比例有方向的有向线段表示。力的名字用大写英文字母F表示，并可加上相应的角标表示力的属性，如FW，FN，F1等。力的表示法力　的　概　念第2章　力学基本知识2.1力与力系有向线段的长度表示力的大小；线段的方位和指向表示力的

4、方向；线段的起点或终点表示力的作用点。└─┘ABF通常用细体F表示力的大小，在印刷体中用粗体F表示力矢量；手写时则用或表示力矢量。6水利土木工程学院工程力学课程组按力的作用位置可将力作如下分类：┄┄┄┄┄┄┄┄点┄┄线┄┄面┄┄体积力的分类力　的　概　念第2章　力学基本知识2.1力与力系qq7水利土木工程学院工程力学课程组等效力系：作用于物体上的一个力系可用另一个力系代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，则两个力系互为等效力系。作用在物体上的若干个力总称为力系。用一个力等效地代替一个力系，称为力

5、系的合成，该力称为合力，原力系中各力称为分力；用一个力系等效地代替一个力，称为力的分解。力　系　的　概　念第2章　力学基本知识2.1力与力系8水利土木工程学院工程力学课程组要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件；物体平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平衡力系。平衡条件与平衡力系力　系　的　概　念第2章　力学基本知识2.1力与力系9水利土木工程学院工程力学课程组力系的分类根据各力的作用线是否在同一

6、平面内力系可分为平面力系和空间力系。根据各力的作用线情况，又可将力系分类如下：力　系　的　概　念以下各章中我们将按照从简单到复杂、从特殊到一般的原则逐步学习各种力系的简化与平衡。第2章　力学基本知识2.1力与力系10第2章力学基本知识水利土木工程学院工程力学课程组2.1力与力系2.2静力学基本公理2.3力的投影与力沿坐标轴的分力2.5力偶2.7物体的受力分析和受力图2.6约束和约束反力2.8结构的计算简图2.4力矩11水利土木工程学院工程力学课程组第2章　力学基本知识2.2静力学基本公理作用于刚体上的

7、两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力等值、反向、共线。公理1二力平衡公理只有两个力作用下处于平衡的物体。二力构件：不是二力构件二力构件(b)(a)12水利土木工程学院工程力学课程组第2章　力学基本知识2.2静力学基本公理试判断下列构件是否是二力构件。F1FnFAFBF2FCF1FnFF2(a)(b)由此会得出什么结论?13水利土木工程学院工程力学课程组在作用于刚体上的已知力系中，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。公理2加减平衡力系公理等　效第2章　力学基本知识2.2

8、静力学基本公理14水利土木工程学院工程力学课程组第2章　力学基本知识2.2静力学基本公理作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改变它对刚体的作用效应。推论1：力的可传性原理【证明】=AAB=AB作用于刚体上的力的三要素为力的大小、方向和作用线。15水利土木工程学院工程力学课程组公理3力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力，其合力也作用在该点上，合力的大小和方向则由以这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示，而该两个力称为合力的分力。第2章