[工学]静力学基本概念及受力分析2.pdf

工程力学 工程力学 Engineering Engineering Mechanics Mechanics 静力学篇 静力学篇 第1章 第1章 静力学基本概念及物体 静力学基本概念及物体 的受力分析 的受力分析 综合实验楼508 综合实验楼508 主讲教师：祝 瑛 主讲教师：祝 瑛 Tel Tel 2011年2月21 日 第1章 第1章 静力学基本概念及物体的受力分析 静力学基本概念及物体的受力分析 1.1 刚体和力的概念 1.2 静力学公理 1.3 力的解析表示 1.4 刚体及刚体系的受力分析 1.4 刚体及刚体系的受力分析 1.4 刚体及刚体系的受力分析 * 自由体(Free Body)： 在空间的位移不受任何限制的物体。 *非自由体(Nonfree Body)：位移受到限制的 物体。 约束：对非自由体的某些位移起限制作用 的条件称为约束。 约束力 (Constraint Force) 约束力 主动力(Active Force) ： 指可促使物体运动或具有运动趋势的力。 如：重力，水压力，风载，牵引力，重物压力等 约束力：指约束作用于非自由物体上的力。 *约束力是非自由体周围的物体对其运动或运动 趋势的限制，故方向总是和所限制的位移方向相 反，由此可确定约束力的方向和作用线位置。 *约束力的大小或方向一般是未知的，在静力学 中，主动力和约束力组成平衡力系，可由平衡条 件求出约束力。 工程中常见的约束类型及其约束力 工程中常见的约束类型及其约束力 1.光滑接触面约束(Smooth Surface Constraint) 公 法 线 公切线 F FN N 光滑接触面约束力的特点 光滑接触面约束力作用在接触点处， 方向沿着接触表面在接触处的公法线 指向物体； 光滑接触面的约束反力只能是“压力” （常称为法向反力）。 2 .柔索约束(Cable Constraint) 柔索约束力的特点 柔索约束力作用在连接点或假想截 割处，方向沿着柔性约束物的轴线 而背离物体； 柔索的约束力只能是“拉力” 。 3 .弹性约束(Elastic Constraint) F= -ks F= - s