第1章静力学基本概念和物体的受力分析.pptVIP

分布力:力的作用位置是物体的某一部分面积或体积，这种分布作用的力称为分布力。载荷集度q (N/cm2)。 柔性约束 约束力的分析和判断原则： 1）约束本身的性质。根据约束类型及其特征画出约束力的方向和作用位置； 2）根据二力平衡公理、三力汇交定理等条件确定某些约束力的指向或作用线的方位； 3）作用力与反作用力定律。两物体间的相互作用必须符合这一规律。 （5）活动铰支座（辊轴支座） FA 由铰链支座与光滑支撑面之间装几个辊轴构成。 反力 : 通过销钉中心，垂直于支撑面，指向不定。 特点：只能限制物体沿支撑面公法线方向的移动。 （6）球铰链 通过圆球和球壳将两个构件连接在一起的约束。 反力 : 通过球心，但方向不能预先确定的空间力，可用三个正交分力表示。 特点：构件球心不能有任何位移，构件可绕球心任意转动。 一、受力分析方法 §1- 4 物体的受力分析与受力图 取分离体：将研究对象从周围物体中分离出来，即解除其全部约束，单独划出它的轮廓简图。 画受力图：在分离体上画出周围物体对它的全部作用力（包括主动力和约束反力）。 （1）确定研究对象（受力体），可根据解题需要，选整体、单个物体，或者几个物体的组合（局部）为研究对象; （2）画出研究对象所受的全部主动力; （3）正确画出约束反力（按约束类型逐一画出约束力）。 二、画受力图的具体步骤 三、画受力图应注意的问题 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 （2）不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。 （1）不要漏画力 东北大学秦皇岛分校 工程力学 第一章 静力学基本概念和物体的受力分析 工程力学 第一章 静力学公理与物体的受力分析 静力学主要研究以下三个问题： 受力分析——分析作用在物体上的各种力，弄清研究对象的受力情况。 平衡条件——建立物体处于平衡状态时，作用在物体上的力系应满足的条件。 力系的简化。 §1－3 约束与约束力 §1－2 静力学基本公理 §1－1 静力学基本概念 §1－4 物体的受力分析与受力图 §1-1 静力学基本概念 一、刚体的概念 在力的作用下不发生变形的物体称为刚体，即物体内任何两点间的距离保持不变。 在静力学中，所研究的物体只限于刚体，故又称刚体静力学。 刚体是一个理想化的模型。 要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件； 二、平衡 物体平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。 在工程技术上，平衡就是指物体相对地球（或机架）处于静止或作匀速直线平移的状态。 三、力的概念 力是物体之间相互的机械作用 使物体的机械运动状态发生变化或者使物体发生变形 力的运动效应（外效应） 力的变形效应（内效应） 力的大小、方向（包括方位和指向）和作用点 力的三要素： A B F 力的国际单位:牛顿（N）或千牛顿（kN）。 A F 力是一矢量 书中矢量用黑斜体字表示（F）， 书写时在字头上加一箭头 可用一有向线段表示 力的分类: 集中力:集中作用于一点的力。 桥面板作用在钢梁的分布力模型 汽车通过轮胎作用在桥面上的集中力模型 力系：作用于同一物体或物体系上的一群力。 四、力系的概念 等效力系：若一力系对物体作用，能以另一力系代替而不改变原力系对该物体的作用效果，则这两个力系互为“等效力系”。 平衡力系：能使物体维持平衡的力系。 F2 F3 F4 F1 F5 F F4 F5 作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是：这两个力等值，反向，共线。 公理1 二力平衡公理 §1-2 静力学基本公理 | F1 | = | F2 | F1 = –F2 [要点] 1.两力作用在同一刚体上； 2.两力能使刚体平衡。 A B A B A B C 只在两个力作用下处于平衡的构件。 二力构件（二力杆） 不是二力构件 用途: 已知两力的作用点，确定其作用线。 在作用于刚体上的任意力系中，加上或去掉任一平衡力系并不改变原力系对刚体的作用。 公理2 加减平衡力系公理 作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动而不改变它对刚体的作用效应。 推论Ⅰ：力的可传性原理 A B = F A B A B = F F1 F1 F2 A B A B 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