静力学的基本概念汇总课件.ppt

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1、§7–1静力学的基本概念§7–2静力学公理§7–3物体的受力分析与受力图§7–4平面汇交力系§7–5力矩和平面力偶系§7–6平面一般力系§7–7平面平行力系§7–8物体系统的平衡第七章零件的受力分析和计算1AFKL§7-1静力学的基本概念一、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或使物体发生形变。2.力的效应：①运动效应(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力的作用线：沿力矢F的直线KL称为力的作用线。推论：力是矢量印刷体用黑体字，手写时用或表示。印刷体用黑

2、体字，手写时用或表示。印刷体用黑体字，手写时用或表示。2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。三.平衡二.刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。ABCDFQWG力的单位：国际单位制：牛顿(N),千牛顿(kN)力系：是指作用在物体上的一群力。3§7-2静力学公理公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等

3、F1

4、=

5、F2

6、,(F1=F2)指向相反F1=–F2作用线共线，只用白体字F表示力的大小，而不

7、在其上加‘－’或‘→’矢量符号。只用白体字F表示力的大小，而不在其上加‘－’或‘→’矢量符号。只用白体字F表示力的大小，而不在其上加‘－’或‘→’矢量符号。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。作用于同一个物体上。4讨论：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。②对变形体(或多体)来说，上面的条件只是必要条件二力杆变形体平衡必要充分两力大小相等指向相反5在已知力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效应。推论

8、1：力的可传性原理。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。公理2加减平衡力系公理对同一个刚体来说，力的该性质称为力的可传性，因此，对同一个刚体，力是滑动矢量。6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，且三力的作用线共面。（不平行的三个力平衡的必要条件）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。推论2：三力平衡汇交定理7公理4作用力和反

9、作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[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。[例]吊灯8§7-3物体的受力分析和受力图一、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分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有：一类是:主动力,如重力,风力,气体二类是：被动力，即约束反力。压力等。9画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体；③画上主动力；④画出约束反力。二、受力图[例

10、1]10[例2]画出下列各构件的受力图QAOBCDE11QAOBCDE12QAOBCDE13[例3]画出下列各构件的受力图说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。14三、画受力图应注意的问题接触处必有力，力的方向由约束类型而定。⒉不要多画力对于受力体所受的每一个力，都应能明确地⒈不要漏画力除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，指出它是哪一个施力体施加的。要注意力是物体之间的相互机械作用。因此15不要把箭头方向画错。⒊不要

11、画错力的方向⒋受力图上不能再带约束。即受力图一定要画在分离体上。约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，16内力，就成为新研究对象的外力。部或单个物体的受力图上要与之保持一致。⒌受力图上只画外力，不画内力。⒍同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相互协调，不能相互矛盾。⒎正确判断二力构件。一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的

12、部分对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局17§7-4平面汇交力系（一）、合成的几何法1.两个共点力的合成合力方向由正弦定理：由余弦定理：由力的平行四边形法则合成，也可用力的三角形法则合成。BC182.任意个共点力的合成(力多边形法）先作力多边形abcde再将R平移至A点即：平面汇