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工力静力学课件1_修改
工程力学;说明;小学物理;绪论;二 承载能力和工程设计的任务;第1章 静力学基本概念与基本原理;1.1.2 力系;(2)空间汇交力系
空间力系中各力的作用线汇交于一点。;(3)空间平行力系 ;(4) 空间力偶系;(5)平面任意力系
力系中各力的作用线在同一平面内。;(6)平面汇交力系 ;(7)平面平行力系 ;(8)平面力偶系 ;1.1.2.2力系的有关概念;物体在力系作用下,能够保持平衡状态,这一力系就称为平衡力系。;图1.5;① 对刚体而言,上述条件是充要条件 ;公理二 加减平衡力系公理
;证明:A点力F 移到B点;公理三 力的平行四边形法则;公理四 作用与反作用定律;刚化公理提供了把变形体看作刚体模型的必要件。也就是说,处于平衡状态的变形体,我们总可以把它视为刚体来研究;而处于平衡状态的刚体,变成变形体后就不一定能平衡。; 1.3 力的分解与投影;对非正交坐标轴,可以看出分力与力的投影的区别。F1、F2 是力F的分力,线段OA、OB为力F的投影,如图 所示。只有当力沿正交坐标轴分解和投影时,其分力与投影在数值上才相等。;图1.8;
式中,α、β、γ为力F与x、y、z轴正向的夹角。
;(2) 二次向空间坐标轴投影;b;力的合成公式;
对于一般情况,作用在物体上质心以外点的力
可使物体产生移动,同时也可使物体产生相对
于质心的转动。
力对物体的转动效应,可以用力矩来度量:
力对某点的矩是力使物体绕该点转动效应
的量度;
而力对某轴的矩,则是力使物体绕该轴转
动效应的量度。;;图 中,d 为矩心O 到力 F 作用线的距离,称为力臂,三角形OAB 的面积用A△OAB 表示,
矢径r 与力F组成的平面为力矩的作用平面。;还可以用单位矢量的形式表示;力矩的矢量表达式包含了力 F对 O点之矩的
全部要素:
(1)力矩矢量的大小为;1 同一力F 对于不同点的矩显然是不同的,
即力矩矢量 与矩心的位置有关。
因此,力矩矢量是定位矢量,只能画在矩心O点处。;
由于在平面力系中,由于各力作用线与矩心
均位于同一平面,力矩矢量的方向总是与z轴
平行,故平面力系中,力对点之矩可以用代
数值表示
;xy平面力对点的矩;
;
;一空间汇交力系汇,交点 A 作用有n 个力 F1、F2 、…Fn,
它们的合力为FR也作用在 A点,点A的位置矢径为r。根据
矢量加法原则,合力FR可表示如下;力系的合力对某一轴的矩,等于其分力对同一轴之矩的代数和.;例题:图示弯折杆,杆的C 端作用一集中力。
已知力F=100N,OA=200mm,AB=100mm,BC=150mm.
试求力F对O点的矩及对各坐标轴的矩。;力F对O点的力矩矢量的大小为;力偶:大小相等,方向相反,作用线互成
平行的两个力. ;如果一个刚体只受力偶作用,这些力偶的
集合便称为力偶系。 ;1.4.2.1 力偶的矢量表示;平面力偶等效定理:作用在同一平面内的两个力偶,若其力偶矩大小相等,转向相同, 则这两个力偶等效.;1.5 约束与约束力;1.5.2 工程中常见的约束;1.5.2.2 光滑面约束 ;1.5.2.3 固定铰链约束;固定铰链约束反力方向未知用两个互相垂直的力表示.;1.5.2.4中铰链连接;可动铰链约束反力方位已知指向或背离支承面.;1.5.2.6 轴承约束; 1.5.2.7链杆连接;1.5.2.8 固定端支座;1.5.2.9 球形铰链支座;1.6 受力分析与受力图;注意:;α;例.画出图示简支梁的受力图;分析物体、AB、AC及滑轮受力,并画出受力图。;例: 画出图示三铰刚架的受力图;;试确定图示结构A、B处约束力的方向; 若将图示三铰刚架中AC杆上的力偶M移至BC杆上,则 A、B、C处的约束力:;作业
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