理论力学1静力学(免费阅读).ppt

1 上述三种约束（向心轴承、圆柱铰链和固定铰链支座），它们的具体结构虽然不同，但约束的性质是相同的，都可表示为光滑铰链。 止推轴承与径向轴承的不同之处在于，它除了能限制轴的径向位移外，还能限制轴的轴向位移。 因此，它比径向轴承多一个沿轴向的约束力，即其约束力有三个正交分量。 球铰链 通过圆球和球壳将两个构件连接在一起的约束。 约束反力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。在分析作用力与反作用力时，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。 3、不要画错力的方向 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 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，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。 对于某一处的约束反力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。 5、受力图上只画外力，不画内力。 6 、整体与局部的受力图必须一致，相 互协调，不能相互矛盾。 7 、正确判断二力构件 A B D E C 练：画二跨静定刚架整体、AD、DBE、EC受力图。 作业：1-1(e) (g) (i ) 1-2(a) (f) (i) [例2] 画出物块、滑轮O、滑轮C、杆AC、CB及杆ACB的受力图。 Q A O B C D E * 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。 §1–1 静力学公理 §1–2 约束与约束反力 §1–3 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 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) 第一章 静力学基本公理和物体的受力分析 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(外效应) ②变形效应(内效应)。 3. 力的三要素：大小，方向，作用点 A 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状态，则这个力系为 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 A F §1-1 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，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力等值 | F1 | = | F2 | ；反向 F1 = –F2 ；共线，作用于同一个物体上。 说明：①对刚体来说，此条件是充要的； 　 ②对变形体，此条件只是必要条件(或多体中)； ③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体。 二力杆 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。 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 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： ∵ 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。 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。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系） 推论2：三力平衡汇交定理 证明： 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。 公理4 作用力和反作用力定律 作用力和反作用力总是等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯 表示方法：符号相同，只多一撇（F与F’） 公理5 刚化原理 约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。 §1-2