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第一篇 工程力学基础 第一章 受力分析和静力平衡方程 第二章 拉伸、压缩与剪切 第三章 扭转 第四章 弯曲 第五章 应力状态分析 强度理论 组合变形 第六章 疲劳 第一节 静力学的基本概念 第二节 约束和约束反力 第三节 分离体和受力图 第四节 力的投影 合力投影定理 第五节 力矩 力偶 第六节 力的平移 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 第八节 平面力系的平衡方程 第九节 空间力系 第一节 静力学的基本概念 一、力的概念及作用形式 二、刚体的概念 三、平衡的概念 四、作用和反作用定律力 第一节 静力学的基本概念 一、力的概念及作用形式 1、力的概念 2、三要素 3、分类 4、表示方法 5、作用形式 第一节 静力学的基本概念 二、刚体的概念 所谓刚体就是在力作用下不发生变形的物体。 第一节 静力学的基本概念 三、平衡的概念 如果物体相对于地球静止或者匀速直线运动则该物体处于平衡状态。 第一节 静力学的基本概念 四、作用和反作用定律力 是物体间的相互机械作用。没有两个相互作用的物体和月，物体A对物体B有一作用力时，物体B对物体A必有一反作用力。作用力和反作用力必定同时出现，且大小相等、方向相反、作用于同一条直线上。这就是作用和反作用定律。 1 主动力 2 自由体 3 约束 4 约束反力 1 主动力：凡能主动引起物体运动状态改变或使物体有运动状态改变趋势的力，。例如物体所受的重力、风力等。工程中常把主动力称为载荷。 2 自由体: 能在空间不受限制任意运动的物体称为。 3 约束: 如果物体受到某些条件的限制，在某些方向不能运动，则这种物体称为非自由体。限制非自由体运动的装置或设施称为。例如钢轨是火车的约束，支座是桥梁的约束，起重钢索是起重物的约束等。 4 约束反力 由于约束阻碍了物体在某些方向的运动，受主动力作用的物体在其运动受阻方向就要对约束产生作用力。根据作用力反作用力定律，约束同时会对被约束物体产生反作用力，称为约束反力，简称反力。 4 约束反力 约束反力的大小取决于主动力的作用情况，约束反力的方向则与它所阻碍的物体运动方向相反，而约束反力的作用点为物体与约束的接触点。常见的典型平面约束有以下几种。 解决力学问题首先要选取研究对象。研究对象确定后，就要对研究对象进行受力分析。首先将研究对象从与其有联系的物体中分离出来(使之成为自由体)，称之为分离体。然后将所受的全部主动力和约束反力画在分离体上。表示分离体及其受力的图形称为受力图。 受力图的画法和注意事项的概述： (1)确定研究对象，解除约束，取分离体； (2)先画出作用在分离体上的主动力，再根据约束的性质在解除约束处画出约束反力； (3)画物体系统中各物体的受力图时，要利用相邻物体间作用力与反作用力之间的关系当作用力和反作用力其中的一个方向一经确定(或假定)，另一个亦随之而定。 第四节 力的投影 合力投影定理 一、力的投影的概念 从力矢量Ｆ的两端Ａ、B向x轴做垂线ab称为力F在x轴上的投影 一 力矩 1、力矩概念 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 第九节 空间力系 第九节 空间力系 解：由（2）式得 将VB的值代入（1），得 解：为求最大起重量Gmax，考虑起重机不绕A点翻倒，反力必须满足由式（2）解得（此时起重量G2为G） 当取等号时，记得最大起重量 Gmax=19.5kN。 例1—7 车刀的A端固定在刀架上，B端受到切削力作用[图1-26（a）]，已知Py=18kN，Px=7.2kN，l=60mm，求固定端A的约束反力。 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 2、大小与方向： 在平面问题中，力偶矩为代数量，并规定：力偶转向为逆时针时，其力偶矩为正；反之为负。 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 力偶对刚体只产生转动效应而没有移动效应，这与一个力单独作用是不同的。因此，力偶不能与一个力等效，也就不能与一个力平衡。 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 力偶中两力对其作用面内任一点的矩的代数和恒等于力偶矩 。 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 如果作用在刚体上的两个力偶的力偶矩的大小和转向完全相同，则这两个力偶称为等效力偶。 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 等效力偶 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 4、力偶属性： (1)只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可在作用面内任意移动，而不改变对刚体的作用效果； 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 4、力偶属性： (2)在保持力偶矩大小和转向不变