理论力学 静力学课件.ppt

《理论力学 静力学课件.ppt》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、第一篇《静力学》1静力学主要研究：力系的简化和力系的平衡条件及其应用。引言静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。2第一章静力学基本公理和物体的受力分析3§1–1静力学的基本概念§1–2静力学公理§1–3约束与约束反力§1–4物体的受力分析与受力图第一章静力学公理与物体的受力分析4力的单位：国际单位制：牛顿(N)、千牛顿(kN)静力学第一章静力学基本公理和物体的受力分析§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。2.力的效应：①运动效应(

2、外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点AF三种物理量：矢量、标量、代数量5静力学力系：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，我们称这个力系为平衡力系。是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。二.刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。三.平衡F1ABCF2F36静力学§1-2静力学基本公理公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚

3、体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等

4、F1

5、=

6、F2

7、方向相反F1=–F2作用线共线，作用于同一个物体上。刚体F1F27静力学说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力杆：在两个地方受力且处于平衡的刚体叫二力构件、二力体，简称二力杆。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8二力杆要点：1、只能在两个地方受力2、只能受到力的作用，不能有力偶3、平衡4、与几何形状无关用途：1、两个地方的合力一定沿两点的连线，且等值、反向2、可判断出两点合力的方向3、简化受力分析9静力学在已知力

8、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，力作用三要素为：大小，方向，作用线公理2加减平衡力系原理10静力学公理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。三角形法则11静力学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

9、的作用线共面。推论2：三力平衡汇交定理[证]∵为平衡力系，∴也为平衡力系。又∵二力平衡必等值、反向、共线，∴三力必汇交，且共面。12静力学公理4作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[例]吊灯思考：对于变形体和非平衡问题，是否仍然成立？13静力学公理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。14静力学约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-3约束与约束反力

10、一、概念自由体：位移不受限制的物体叫自由体。非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。约束：对非自由体的某些位移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。）15静力学①大小常常是未知的；②方向总是与约束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。约束反力特点：GGN1N216静力学绳索类只能受拉，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'2S217静力学约束反

11、力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体2.光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PNNPNANBP18静力学3.光滑圆柱铰链约束（两个带孔的物体通过园柱销钉连接）①圆柱铰链19静力学AAXAYAA20静力学②固定铰支座21静力学固定铰支座22静力学滑槽与销钉（双面约束）23静力学二力杆24静力学活动铰支座（辊轴支座）N的实际方向也可以向下25静力学活动铰支座（辊轴支座）26静力学一、受力分析解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和公理

12、分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。§1-4物体的受力分析和受力图作用在物体上的力有：1、主动力，如重力、风力、气体压力等。一般已知2、被动力，即约束反力。一般未知27静力学步骤：①确定研究对象；②取分离体；③画上主动力；④画出约束反力。二、受力图[例1]目的：表示出基础对结构、结构各部分之间的相互作用与连接关系。28静力学[例2]画出下列各构件的受力图QAOBCDE29静力学[例3]画出下列各构件的受力图30静力学[例4]画出下列各构件的受力图31静力学三