工程力学（静力学材料力学）单辉祖、谢传锋-第1章 静力学基本概念.pptVIP

谢传锋:工程力学(静力学) 工程力学 第一篇 静力学 第一章 静力学基本概念与受力分析 §1 静力学基本概念 §2 约束与约束力 §3 受力图 §1 静力学基本概念 刚体：在力作用下不变形的物体，即刚体内部任意两点间的距离保持不变。 平衡：物体相对惯性参考系静止或作匀速直线平移。 §1 静力学基本概念 §1 静力学基本概念 力的作用效应 内效应: 物体的变形。 外效应: 物体运动状态的改变。 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §2 约束与约束力 §3 受力图 §3 受力图 §3 受力图 §3 受力图 本章结束 * 静力学 等效力系: 对同一刚体产生相同作用效应的力系 力 系： 作用在物体上的一组力 合力: 与某力系等效的力 平衡力系: 对刚体不产生任何作用效应的力系 注意： 力作用于可变形的物体时，既有内效应，也可能有外效应。 力作用于刚体时，不会有内效应，只可能有外效应。 “勇气号”火星探测器 着陆装置 自由体：可以在空间任意运动的物体 非自由体：运动受到某些限制的物体 约 束：限制物体运动的条件。 约束体：约束非自由体运动的物体。 列车是非自由体 铁轨是约束体 约束力：约束体作用在非自由体上的力。 铁轨作用在车轮上的力为约束力 约束的性质：约束力的方向与限制物体运动的方向相反。 （一）柔索－绳索、 链条、皮带等 假设条件：不计质量 。 约束力特点：力沿柔索方向，受拉。 限制该方向的运动 限制运动的条件 （二）光滑面约束 约束力沿公法线方向指向被约束的物体 B A C 公切面 公法线 假设条件：不计摩擦 不计摩擦时，齿轮间的约束也属于光滑面约束。 1、固定铰链支座 A A 固定铰链简图 （三）光滑圆柱铰链 首都机场候机楼顶棚拱架支座 2、连接铰链 B B B 注意：作用力与反作用力的关系 问题：在忽略肌肉力的情况下，人体的哪些关节可以视为连接铰链？ 3、活动铰链支座 A A 4、径向轴承 固定与活动铰链支座的应用 （四）光滑球铰链 A A 人造髋关节 （五）二力构件/二力杆 二力平衡原理：作用于刚体上的两个力为平衡力系的充分必要条件是：此二力等值、反向、共线。 若刚体上只有两点受力且不计其质量，则该刚体称为二力构件或二力杆。作用力沿两点连线、大小相等、方向相反。 W 不计杆件自重 W 根据约束的类型画出研究对象的受力图 例：结构如图所示，不计构件自重，画出AB杆的受力图。 D C W A B W A B D C A B W C CD杆为二力杆 例：画出AB杆的受力图。 (b) C B A D (a) A B C D 例：画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图。 W W W A B C D 1、研究滑轮 2、研究CD杆 不计杆件和滑轮自重 A B C 3、研究AB杆 4、研究整体 W A B C D W W W W C A B 注意：研究整体时，不画物体间的内力。 * 静力学