应用力学基础培训课件.ppt

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1、应用力学基础——安徽电建一公司高级工培训教材第一章静力学基础知识及基本定理第二章平面力系的合成与平衡第三章摩擦第四章重心第五章静力学在工程中的应用第六章直杆的拉伸与压缩编者的话第一章静力学基础知识及基本定理第一节力的基本概念力：力是物体与物体之间的相互作用，当一个物体受到了力的作用时，必定有另一个物体对它施加了这种作用力。大小方向作用点的位置力的三要素：45°10N图1-1力的图示A力的单位：法定计量单位：N（牛）常用工程计量单位：kgf（千克力）换算关系：1kgf＝9.807N1N＝0.102kgf第二节力的基本性质一、力的合成与分解第一章静力学基础知识及基本定理由

2、分力求解合力图1-2力的合成（平行四边形法则）AOCBF1F2FROACF1F2FR由合力求解分力图1-3力的分解（三角形法则）二、二力平衡条件一个刚体受两个力的作用，且处于平衡状态，则此二力必须是大小相等，方向相反。F1F1F2F2(a)(b)图1-4二力平衡条件三、三不平行力平衡汇交定律如果刚体受到互不平行的三个力作用而平衡时，那么这三个力的作用线必交于一点。这就是三不平行力平衡汇交定律。四、力的可传性作用在物体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到物体内的任意一点而不改变力对物体的作用效果。FFAABB=图1-5力的可传性五、作用力与反作用力力是物体间的相互作用，

3、当甲物体对乙物体有力的作用时，乙物体也同样对甲物体有力的作用。作用力与反作用力:同时存在大小相等方向相反沿同一直线分别作用在两个物体上F‘F(a)(b)图1-6作用力与反作用力第一章静力学基础知识及基本定理第三节力矩与力偶一、力矩OdFAFAd90°力臂：图中d，即矩心（物体的转动中心O）到力作用线的垂直距离力矩：力和力臂的乘积FdO图1-7力矩与力臂(a)(b)例1-1：AB杆长为2m，杆上有三个力作用，分别为F1＝3.4kN，F2＝3kN，G＝2kN，求三个力分别对B点的力矩。F1F2d1d230°60°GBAF1对B点的力臂：MB（F1）＝－F1d1＝－F1·A

4、B·sin30°＝－3.4×2×(1/2)＝－3.4（kN·m）F2对B点的力臂：MB（F2）＝F2d2＝F2·AB·sin60°＝3×2×(√3/2)＝5.20（kN·m）G对B点的力臂：MB（G）＝G×0＝2×0＝0二、力偶力学上，把大小相等、方向相反、作用线不在同一直线上的两个平行力叫做力偶。由于这对平行力不在同一直线上，所以不能平衡，它们的作用效果是使物体发生转动。F‘F图1-8力偶作用于方向盘d力偶：（F，F’）力偶臂：d力偶矩：力偶矩：T（力偶对物体的作用效果）力偶臂：d组成力偶的力：FT＝±Fd力偶矩的转向：FF’d(a)逆时针转向力偶矩为正FF’d(b

5、)顺时针转向力偶矩为负力偶矩的单位：N·m（牛米）、kN·m（千牛米）图1-9力偶的转向力偶的可调整性：50kN50kN4m＝＝100kN100kN2mT＝200kN·m图1-10力偶的可调整性第一章静力学基础知识及基本定理第四节约束与约束反力一个构件或一台设备总是由很多零部件相互连接，互相支承而组成的，各零部件的运动都受到一定的限制。约束：对物体的运动起限制作用的周围其他物体叫做约束。约束反力：约束对物体的运动通过力起限制作用，这种力的方向总是和物体运动趋势的方向相反，通常把这种作用力叫做约束力或者约束反力。工程中常见的几种约束：柔性约束：用柔软的绳索、皮带、链条、

6、导线等构成的约束。光滑面约束：物体搁置在光滑的支承面上，当它们之间的摩擦力可以忽略时，物体与支承面之间的接触可以看成是具有光滑接触面的约束。固定铰约束：起吊重物时动臂可以绕着圆轴的中心旋转，但不能在任何方向移动。活动铰约束：在固定铰的下面安装有辊轴，这就构成了活动铰，这种铰构成的约束称为活动铰约束。固定端约束：把固定端和支承物完全连接成一体的约束。第五节物体的受力分析第一章静力学基础知识及基本定理例1-2：如图所示球的受力图CBAGGABOFrFN图1-11小球及其受力图例1-3：单臂吊车各部分受力图ACB简图CABG2G1BCFNCBFNBC(a)以BC杆为研究对象

7、F’NBCBAG2G1FAxFAy(b)以AB梁为研究对象FTFT2FT1(c)以吊钩为研究对象F‘T1F’T2G(d)以重物为研究对象图1-12单臂吊车受力分析第六节力的投影和合力投影定理一、力的投影第一章静力学基础知识及基本定理xyABFFxFyαa1b1a’b’投影大小：力F在x轴上的投影为线段a1b1a1b1＝F沿x轴的分力Fx投影正负：投影a1b1从a1到b1的顺序与x轴正方向一致，则Fx为正。否则为负。投影的计算公式：Fx＝FcosαFy＝Fsinα式中：α——力F与x轴所夹的锐角二、合力投影定理投影分析OF1F2F1F2FRxyF2yF