工程力学(静力学)-1-静力学基础ppt课件.ppt

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1、第一篇静力学工程力学第一篇静力学力是物体间的相互作用。力的作用可以使物体的运动状态发生改变，或者使物体发生变形。工程力学力使物体改变运动状态，称为力的运动效应；力使物体发生变形，称为力的变形效应。本书第一篇静力学主要涉及力的运动效应；第二篇材料力学则主要涉及变形效应。静力学研究物体的受力与平衡的一般规律，平衡是运动的特殊情形，是指物体对惯性参考系保持静止或作匀速直线平动。静力学的研究模型是刚体。第1章静力学基础第一篇静力学工程力学第1章静力学基础本章首先介绍静力学的基本概念，包括力和力矩的概念、力系与力偶的概念

2、、约束与约束力的概念。在此基础上，介绍受力分析的基本方法，包括隔离体的选取与受力图的画法。力和力矩力偶及其性质约束与约束力平衡的概念受力分析方法与过程结论与讨论返回总目录第1章静力学基础返回力和力矩第1章静力学基础力的概念作用在刚体上的力的效应与力的可传性力对点之矩力和力矩力系的概念合力之矩定理力和力矩力的概念力(force)对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。力和力矩力的概念力的大小反映了物体间相互作用的强弱程度。国际通用的力的计量单位是“牛顿”简称“牛”，英文字

3、母N和kN分别表示牛和千牛。力的方向指的是静止质点在该力作用下开始运动的方向。沿该方向画出的直线称为力的作用线，力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。力和力矩力的概念实际上两物体接触处总会占有一定面积，力总是分布地作用于物体的一定面积上的。如果这个面积很小，则可将其抽象为一个点，这时作用力称为集中力。如果接触面积比较大，力在整个接触面上分布作用，这时的作用力称为分布力。通常用单位长度的力表示沿长度方向上的分布力的强弱程度，称为载荷集度()，用记号q表示,单位为N

4、／m。当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力（concentratedforce）。例如，静止的汽车通过轮胎作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接触面积较小时，即可视为集中力；而桥面施加在桥梁上的力则为分布力。F1F2力和力矩力的概念当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力（concentratedforce）。例如，静止的汽车通过轮胎作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接触面积较小时，即可视为集中力；而桥面施加在

5、桥梁上的力则为分布力。q力和力矩力的概念力和力矩力的概念力是矢量：矢量的模表示力的大小；矢量的作用线方位以及箭头表示力的方向；矢量的始端（或未端）表示力的作用点。作用在刚体上的力的效应与力的可传性力和力矩作用在刚体上的力的效应与力的可传性力和力矩力使物体产生两种运动效应：若力的作用线通过物体的质心，则力将使物体在力的方向平移。若力的作用线不通过物体质心，则力将使物体既发生平移又发生转动。作用在刚体上的力的效应与力的可传性力和力矩力的可传性当研究力对刚体的运动效应时，只要保持力的大小和方向

6、不变，将力的作用点沿力的作用线移动，刚体的运动效应不会发生变化。这表明：作用在刚体上的力可以沿作用线移动。作用在刚体上的力的效应与力的可传性力和力矩力的可传性对于变形体并不适用例如,一直杆，在两端A、B二处施加大小相等、方向相反、沿同一作用线作用的两个力F1和F2，这时，杆件将产生拉伸变形。若将力F2沿其作用线移至A点，力F1移至B点，这时，杆件则产生压缩变形。这两种变形效应显然是不同的。因此，力的可传性只限于研究力的运动效应。力对点之矩力和力矩力对点之矩力和力矩作用在扳手上的力F使螺母绕O点的转动

7、效应不仅与力的大小成正比，而且与点O到力作用线的垂直距离h成正成比。点O到力作用线的垂直距离称为力臂(armofforce)。力对点之矩力和力矩规定力F与力臂h的乘积作为力F使螺母绕点O转动效应的度量，称为力F对O点之矩，简称力矩(forcemomentforagivenpoint),用符号mO（F）表示。即其中O点称为力矩中心，简称矩心(centerofaforcemoment);为三角形ABO的面积;式中号表示力矩的转动方向。力对点之矩力和力矩其中O点称为力矩中心，简称矩心(centerofafor

8、cemoment);为三角形ABO的面积;式中号表示力矩的转动方向。通常规定：若力F使物体绕矩心O点逆时针转动，力矩为正；反之，若力F使物体绕矩心O点顺时针转动，力矩为负。力矩的国际单位记号是N·m或kN·m。力对点之矩力和力矩以上所讨论的是在确定的平面里，力对物体的转动效应，因而用力矩标量即可度量。力对点之矩力和力矩在空间力系问题中，度量力对物体的转动效应，不仅要考虑力矩的大