工程力学教学课件ppt作者魏道德贾玉梅第1章PPT11到13课件.ppt

1．1 力的概念与静力学基本公理 1．力的概念 （1）力的定义 （2）力的三要素 （3）力的表示方法 （4）力系与等效力系 1．1 力的概念与静力学基本公理 2．力的作用方式 (1)集中载荷。 (2) 分布载荷。 1．1 力的概念与静力学基本公理 1．1 力的概念与静力学基本公理 1．1 力的概念与静力学基本公理 2．加减平衡力系公理与力的可传性原理 在一个已知的力系上加上或减去一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。 力的可传性原理 作用在刚体上的力，可沿其作用线移动到刚体上的任意一点，而不会改变原力对刚体的作用效应（见图1-6）。 1．1 力的概念与静力学基本公理 1．1 力的概念与静力学基本公理 3．力的平行四边形法则与三力平衡汇交原理 作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个合力，合力的作用点在此二力的交点上，合力的大小和方向由此二力为邻边组成的平行四边形的对角线决定（见图1-8）。用FR表示F1与F2的合力，其矢量和表达式为 FR=F1+F2 1．1 力的概念与静力学基本公理 三力平衡汇交原理：若物体在三个互不平行的力作用下处于平衡，则此三力的作用线汇交于一点（见图1-9）。利用三力平衡汇交原理，可以确定三力构件中未知力的作用线方位。 1．1 力的概念与静力学基本公理 1．1 力的概念与静力学基本公理 1．2 约束与约束力 限制构件运动的周围其他物体称为该构件的约束。 1．2 约束与约束力 1．柔体约束 由绳索、链条、皮带等柔性物体构成的约束都简化为柔体约束。约束力的作用点在柔性体与被约束物体的连结点，作用线沿柔性体中心线，方向背离受力体。 1．2 约束与约束力 1．2 约束与约束力 2．光滑面约束 两物体相互接触时，忽略两接触面之间的摩擦，这种接触所形成的约束称为光滑面约束。光滑面约束的约束力应沿接触表面公法线并指向受力物体（压力）。 1．2 约束与约束力 1．2 约束与约束力 3．光滑铰链约束 用圆柱销将两个带圆孔的构件联接起来，这种联接方式称为铰链联接。 1．2 约束与约束力 （1）中间铰。用铰链将两个构件联接在一起，从而形成了中间铰。 1．2 约束与约束力 （2）固定铰支座。用铰链联接的两个构件，若其中有一个构件属于固定支架，则这种由固定支架通过铰链对构件形成的约束称为固定铰支座（见图1-17a）。 1．2 约束与约束力 （3）活动铰支座。用铰链联接的两个构件，若其中有一个构件属于活动支架，则这种活动支架通过铰链对构件形成的约束称为活动铰支座（见图1-18a）。 1．3 受力图 （1）绘制力学模型图。用简单的轮廓线表示构件形状，用常见的约束简化各种联接，从而将工程结构或机构简化为力学模型图。 （2）解除约束取分离体并画受力图。对单个构件则先解除约束，取分离体画上主动力和约束力,得到单个构件受力图。对由几个构件联接而成的系统（称为物体系统）先解除系统之外物体对系统各构件的约束，绘出系统的模型图，画上所受的主动力，再画上约束力，得到物体系统的受力图。系统内部各构件之间的联接不变，亦不必画出他们相互之间的作用力。 1．3 受力图 例1-1 如图1-19a所示，重力为W的球体A，用绳子BC系在墙壁上，试画球体A的受力图。 解：取球为分离体，先画主动力W，再画约束力FT和FN（见图1-19b） 1．3 受力图 例1-2 如图1-20a所示的三角支架，重为G的水平梁AB用斜杆CD支撑，A、C、D三处均为光滑铰链联接，梁上放置一重力为W的电机，不计CD杆的自重，试分别画出杆CD和梁AB（包括电机）的受力图。 1．3 受力图 1．3 受力图 例1-3 如图1-21a所示，某复合梁ABCD受到均布载荷q和集中力F作用，试画出AC、CD和作为整体的ABCD的受力图。 解 (1) 取梁AC为分离体研究对象。梁AC的受力图如图1-21b所示。 1．3 受力图 魏道德 《工程力学》 魏道德 贾玉梅 主编 * 电子制作 齐向阳 图1-1 力的几何表示 1.1 .1 力的概念与作用方式 A a) b) l 图 1-2 线均布力 a) 线均载荷的示意图 b) 线均布载荷的合成 A B q B l/