北理工理论力学第11章-11.1(17-3)2013-12-20(2学时).pdf

第11章 第11章 第11章 虚位移原理 第11章 虚位移原理 §11.1 位形、约束方程及其分类 §11.1 位形、约束方程及其分类 §11.2 虚位移 §11.2 虚位移 §11.3 虚功 §11.3 虚功 §11.4 虚位移原理及其应用 §11.4 虚位移原理及其应用 §11.5 通过广义力研究质点系的平衡问题 §11.5 通过广义力研究质点系的平衡问题 §11.6 关于虚位移原理与静力平衡条件 §11.6 关于虚位移原理与静力平衡条件 求解平衡问题的对比 求解平衡问题的对比 第11章 虚位移原理 第11章 虚位移原理 第11章 虚位移原理 本章目的 学习应用分析力学方法求解非自由系统的平衡问题； 学习应用分析力学方法求解非自由系统的平衡问题； 介绍分析力学的基本概念和基本量的计算； 介绍分析力学的基本概念和基本量的计算； 介绍分析力学的基本原理之一——虚位移原理。 介绍分析力学的基本原理之一——虚位移原理。 基本要求 理解广义坐标、自由度、约束方程、实位移、可能位移和 理解广义坐标、自由度、约束方程、实位移、可能位移和 虚位移等基本概念； 虚位移等基本概念； 会分析系统的各种虚位移，并能熟练地计算系统中各虚 会分析系统的各种虚位移，并能熟练地计算系统中各虚 位移间的关系； 位移间的关系； 熟练计算力的虚功； 熟练计算力的虚功； 能正确地应用虚功方程求解物体系的平衡问题。 能正确地应用虚功方程求解物体系的平衡问题。 了解广义力、有势力及其相应的平衡条件。 了解广义力、有势力及其相应的平衡条件。 引 言 引 言 工程力静学—— 刚体静力学，分析静力学 工程力静学—— 刚体静力学，分析静力学 刚体静力学（几何静力学）——采用矢量几何的方法， 刚体静力学（几何静力学）——采用矢量几何的方法， 通过主动力与约束力之间的关系表述刚体的平衡。 通过主动力与约束力之间的关系表述刚体的平衡。 分析静力学——采用数学分析的方法，从力的功出发直 分析静力学——采用数学分析的方法，从力的功出发直 接建立起受约束的质点、质点系、刚体、刚体系处于平衡 接建立起受约束的质点、质点系、刚体、刚体系处于平衡 时主动力间的关系 时主动力间的关系 4 引 言 引 言 工程静力学特点 工程静力学特点 刚体静力学—— 几何静力学，其优点是直观，是物理课程 刚体静力学—— 几何静力学，其优点是直观，是物理课程 中力学知识的延伸，物理意义明确，便于理解和接受，适 中力学知识的延伸，物理意义明确，便于理解和接受，适 用于简单问题的求解。但是，刚体静力学的研究范围、研 用于简单问题的求解。但是，刚体静力学的研究范围、研 究方法以及所得到的结论都有一定的局限性。例如： 究方法以及所得到的结论都有一定的局限性。例如： 1 ．刚体平衡的充要条件对变形体是必要的，但不 1 ．刚体平衡的充要条件对变形体是必要的，但不 是充分的。刚体平衡的充要条件不是一般质点系（含 是充分的。刚体平衡的充要条件不是一般质点系（含 变形体）平衡的普遍规律。 变形体）平衡的普遍规律。