工程力学(静力学与材料力学)-3-静力学平衡问题ppt课件.ppt

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1、范钦珊教育教学工作室FANQin-ShansEducation&TeachingStudio范钦珊教育与教学工作室Wednesday,July28,2021清华大学范钦珊课堂教学软件(3)工程力学(静力学与材料力学）返回总目录第一篇静力学工程力学(静力学与材料力学）第3章工程构件的静力学平衡问题第一篇静力学工程力学（静力学与材料力学）受力分析的最终的任务是确定作用在构件上的所有未知力，作为对工程构件进行强度设计、刚度设计与稳定性设计的基础。本章将在平面力系简化的基础上，建立平衡力系的平衡条件和平衡方程。并应用

2、平衡条件和平衡方程求解单个构件以及由几个构件所组成的系统的平衡问题，确定作用在构件上的全部未知力。此外本章的最后还将简单介绍考虑摩擦时的平衡问题。第3章工程构件的静力学平衡问题“平衡”不仅是本章的重要概念，而且也工程力学课程的重要概念。对于一个系统，如果整体是平衡的，则组成这一系统的每一个构件也平衡的。对于单个构件，如果是平衡的，则构件的每一个局部也是平衡的。这就是整体平衡与局部平衡的概念。整体平衡，局部必然平衡关于平衡的重要概念：第3章工程构件的静力学平衡问题整体：对于刚体由二个或二个以上刚体组成的系统。关

3、于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题整体：对于变形体单个物体，或者由二个以及二个以上物体组成的系统关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题CFR2FR1FR1´FRAxFRCxFRAyFRAyFR1´FRAxFRAy局部:对于刚体组成系统的单个刚体或几个刚体组成的子系统。关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题FP1FP2FP3M1q(x)xFP6FP5FP4dxM2局部：对于变形体组成物体的任意一部分。FP

4、1FP2FP3M1q(x)x关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题FP1FP2FP3M1q(x)xFP6FP5FP4dxM2dxq(x)FQ(x)M(x)局部：对于变形体组成物体的任意一部分。关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题局部：对于变形体组成物体的任意一部分。关于平衡的重要概念：整体平衡，局部必然平衡第3章工程构件的静力学平衡问题平面力系的平衡条件与平衡方程简单的刚体系统平衡问题考虑摩擦时的平衡问题结论与讨论第3章工程构件的

5、静力学平衡问题返回总目录平面力系的平衡条件与平衡方程第3章工程构件的静力学平衡问题返回平面一般力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系平衡方程的其他形式平面力系的平衡条件与平衡方程平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程当力系的主矢和对于任意一点的主矩同时等于零时，力系既不能使物体发生移动，也不能使物体发生转动，即物体处于平衡状态。是平面力系平衡的充分条件。另一方面，如果力系为平衡力系，则力学的主矢和对于任意一点的主矩必同时等于零。这是平面力系平衡的必要条件。因此，力系平衡的必要与充

6、分条件(conditionsbothofnecessaryandsufficientforequilibrium)是力系的主矢和对任意一点的主矩同时等于零。这一条件简称为平衡条件(equilibriumconditions)。满足平衡条件的力系称为平衡力系。平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程本章主要介绍构件在平面力系作用下的平衡问题。对于平面力系，根据第2章中所得到的主矢和主矩的表达式，力系的平衡条件可以写成平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程FR—主矢

7、；MO—对任意点的主矩yzxOF1FnF2M2M1Mn对于作用在刚体或刚体系统上的任意力系，平衡条件的投影形式为平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程所有力的作用线都位于同一平面的力系称为平面一般力系（generalsystemofforcesinaplane）。这时，若坐标平面与力系的作用面相一致，则任意力系的6个平衡方程中，自然满足，且yxzO平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程Fx=0,MO=0Fy=0,于是，平面力系平衡方程(equilibri

8、umequations)的一般形式为：其中矩心O为力系作用面内的任意点。yxzO通常将上述平衡方程中的第1、2两式称为力的平衡方程；第3式称为力矩平衡方程。上述平衡方程表明，平面力系平衡的必要与充分条件是：力系中所有的力在直角坐标系Oxy的各坐标轴上的投影的代数和以及所有的力对任意点之矩的代数和同时等于零。平面力系的平衡条件与平衡方程平面一般力系的平衡条件与平衡方程平面力系的平衡