[工学]1静力学的基本概念与物体受力分析.ppt

力系 作用于物体上的若干个力。 按力的作用线分布： 　　　　　平面力系和空间力系； 力系分类 光滑圆柱铰链约束实例 光滑圆柱铰链约束实例 止推轴承 在画受力图时注意： 1．受力图中只画研究对象的简图和所受的全部 作用力（约束不再画出） 2．画力要有依据，不要多画，不要漏画。 3．研究对象内部各部分间的作用力称为内力, 不画。 4．刚体系的整体、部分及单个刚体的受力图中， 作用于刚体上的力的符号、方向要彼此协调。 例4 如图所示三铰拱桥，不计自重，分别画出拱AC和CB的 受力图。 例6 如图所示结构，画AD、BC的受力图。 例3 水平梁两端用铰支座和辊轴支座支承，在C处作用一集中载荷P，梁重不计，画出梁AB的受力图。 A B C A C B A C ? ? ? B P P P D FAx FAy ＦB ＦB FA 解：取屋架 画出主动力 画出约束力 画出简图 屋架受均布风力 （N/m）， 屋架重为 ，画出屋架的受力图． P A B C B C FC FB A C P FAy FAX FC′ A C P FC′ D FA Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｅ FＥ Ｄ Ａ Ｂ Ｄ FＢ F’D Ｐ Ｐ FＡy FＡx Ａ Ｃ Ｅ FＣ F’Ｅ F’Ａx F’Ａy Ａ Ｂ Ｃ Ｅ Ｄ Ｐ FＢ FＣ 例5.放在光滑水平面上的梯子，如图所示，自重不计，画出DE 、AB、AC 和整个梯子的受力图 FD F1 F2 D B A C F1 F2 D B A FB FB FAy FAx FCy FCx O FC C B F2 FB C B * 刚体静力学基础 第一章 刚体静力学基础 §1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束和约束反力 §1–4 受力分析和受力图 目　录 刚体是一种理想化的力学模型。 1、刚体 静力学是研究物体在力系作用下平衡的问题 §1–1 静力学基本概念 2、平衡 1）物体的受力分析 2）力系的等效替换（简化） 3）力系的平衡条件及应用 三个问题： 静力学主要以刚体为研究对象，故也称为刚体静力学。 力的效应: F 大小、方向、作用点 力的表示方法： 力的单位： 力是一矢量 牛顿(N) （kg ?m/s2） 力的三要素： 3.力和力系 力 等效力系 合 力 平衡力系 V型发动机原理图 ? 发动机曲轴受力图为空间力系 力系简化 力的分类： 按力的作用线关系： 　　　　　汇交力系、平行力系和任意力系 平面力系 空间力系 平面特殊力系 平面任意力系（平面一般力系） 平面汇交力系 平面力偶系 空间特殊力系 空间任意力系 空间汇交力系 空间力偶系 空间平行力系 平面平行力系 公理一 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。 公理二 加减平衡力系公理 在作用于刚体上的已知力系上，加上或去掉任意个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。 §1–2 静力学公理 推论一 力在刚体上的可传性 作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用。 = = F A F2 F1 F A B F1 A B A 公理三 力平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。 F1 F2 R 矢量表达式：R= F1+F2 即，合力为原两力的矢量和。 推论二 三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 F1 F3 R1 F2 A = 证明： A3 F1 F2 F3 A3 A A2 A1 公理四 作用和反作用公理 两物体间相互作用的作用力和反作用力总是同时存在，大小相等，方向相反，沿同一直线，分别作用在这两个物体上。 公理五 刚化公理 当变形体在已知力系作用下处于平衡时，如果把该物体变成刚体，则平衡状态保持不变。 §1–3 约束和约束力 ? 基本概念： 1. 自 由 体 2.非自由体 3. 约束 4. 约束反力 5. 主动力 1、理想光滑支承面约束 反约束力作用点在接触点处，方向沿接触表面的公法线，并且指向受力物体。 ?常见的几种类型的约束 光滑接触面约束实例 A 2、柔索约束： 绳索对物体的约束反力，作用点在接触点，方向沿着绳索背离物体。 2、柔索约束（续）：