理论力学复静力学.ppt

1、周日上午3-4节课104教室答疑，只解答课程内容， 不回答任何有关考试的问题； 2、考试时间请关注建工系网上的考试通知。 静力学： 研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、建立各种力系的平衡条件的科学． 1、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受 哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的 受力图． 2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替一个复杂力系． 3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题 ． 几个基本概念： 刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体. 力：物体间相互的机械作用，作用效果使物体的机械运动状态发生改变． 力的三要素：大小、方向、作用点.力是矢量． 力系：一群力.可分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系；空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系． 平衡：物体相对惯性参考系（如地面）静止或作匀速直线运动． （1） （2） （3） 静力学公理和物体的受力分析 静力学公理 公理1 力的平行四边形法则 公理2 二力平衡条件 (二力构件的概念) 公理3 加减平衡力系原理 推理1 力的可传性 推理2 三力平衡汇交定理 公理4 作用和反作用定律 公理5 刚化原理 约束：对非自由体的位移起限制作用的物体. 约束力：约束对非自由体的作用力． 约束力 大小——待定 方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反 作用点——接触处 约束和约束反力 （2）柔索约束——张力 球铰链——空间三正交分力 止推轴承——空间三正交分力 （4）滚动支座—— ⊥光滑面 （3）光滑铰链—— （1）光滑面约束——法向约束力 物体的受力分析和受力图 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 3、按约束性质画出所有约束（被动）力 1、取所要研究物体为研究对象（隔离体），画出其简图 2、画出所有主动力 一.多个汇交力的合成 力多边形规则 第二章 平面任意力系 二.平面汇交力系平衡的几何条件 平衡条件 平面汇交力系平衡的几何条件是：该力系的力多边形自行封闭. 图示两个力三角形中三个力的关系是否一样？图b中三个力自行封闭，能否说此力系一定是平衡力系？ 一.力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力F沿轴OX、OY的分力和力在两轴上的投影有何区别？ 对图a、b都成立吗？ .平面汇交力系的平衡方程 平衡条件 平衡方程 平面力对点之矩的概念和计算 一、平面力对点之矩（力矩） 力矩作用面，O称为矩心，O到力的作用线的垂直距离h称为力臂 1.大小：力F与力臂的乘积 2.方向：转动方向 两个要素： 力对点之矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时为正，反之为负.常用单位N·m或kN·m 二、平面力系的合力矩定理 合力对任一点之矩等于各分力对 同一点之矩的代数和 计算力F对点A和B的力矩 平面力偶理论 力偶和力偶矩 1.力偶 由两个等值、反向、不共线的（平行）力组成的 力系称为力偶，记作 2.力偶矩 力偶中两力所在平面称为力偶作用面 力偶两力之间的垂直距离称为力偶臂 平面力偶系的合成和平衡条件 平面力偶系平衡的必要和充分条件是：所有各力偶矩的代数和等于零. 平衡方程 1、力的平移定理 平面任意力系向作用面内一点简化 可以把作用在刚体上点A的力F平行移到任一点B，但必须同时附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于原来的力F对新作用点B的矩. 2、平面任意力系向作用面内一点简化·主矢和主矩 主矢 主矩 主矢与简化中心无关，而主矩一般与简化中心有关 平面任意力系平衡的充要条件是： 力系的主矢和对任意点的主矩都等于零 即 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 因为 平面任意力系的平衡方程 1、平面任意力系的平衡方程 掌握：由平衡方程求解支座约束力。 掌握课后作业题 平面任意力系平衡方程的三种形式 一般式 二矩式 两个取矩点连线，不得与投影轴垂直 三矩式 三个取矩点，不得共线 如何求解支座反力？ 注意分析二力构件 1、各杆件为直杆， 各杆轴线位于同一平面内； 2、杆件与杆件间均用光滑铰链连接； 3、载荷作用在节点上， 且位于桁架几何平面内； 4、各杆件自重不计或均分布在节点上 在上述假设下， 桁架中每根杆件均为二力杆 节点法与截面法 1、节点法 2、截面法 关于平面桁架的几点假设： 平面简单桁架的内力计算