第一篇工程力学基础.PPT

* 例1—5 图1-24（a）所示的简易起重机横梁AB的A端以铰链固定，B端有拉杆BC。起重量为W=10KN，AB梁重为P=4kN，BC杆子重忽略不计。试求载荷W位于图示位置时BC杆的拉力和铰链A的约束反力。 * 解：取AB梁为研究对象，画受力图并取坐标轴如图1-24（b），列平衡方程有 * 解：解方程，得 计算结果均为正值，表明假设各力方向与实际方向一致。 * 例1—6 起重机的总重量G1=12kN，吊起重物的重量G2=15kN（图1-25），平衡快的重量G3=15kN。若a=2m，b=0.5m，c=1.8，d=2.2m，求两轮的约束反力VA，VB。又，若使起重机不致翻到，最大起重量Gmax为多少？ * 三、合力投影定理 合力与分力：若一个力对刚体的作用效果与一个力系等效，这个力称为该力系的合力 ，该力系中的各个力称为这个合力的分力。 第四节 力的投影 合力投影定理 * 三、合力投影定理 由矢量代数可知，合力在某一轴L的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。这个关系称为合力投影定理。 第四节 力的投影 合力投影定理 * 一 力矩 1、力矩概念 O 点称为力矩中心，简称矩心；d 称为力臂。 第五节 力矩 力偶 * 二、力偶与力偶矩 1、力偶的概念 力偶：作用在同一物体上等值、反向、 不共线的一对平行力称为力偶。 力偶作用面：力偶中两力所在平面称。 力偶臂：两力作用线之间的距离 。 第五节 力矩 力偶 * 二、力偶与力偶矩 1、力偶的概念 力偶，力偶臂 ，力偶作用面 第五节 力矩 力偶 力 力 力臂 作用面 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 2、大小与方向： 在平面问题中，力偶矩为代数量，并规定：力偶转向为逆时针时，其力偶矩为正；反之为负。 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 力偶对刚体只产生转动效应而没有移动效应，这与一个力单独作用是不同的。因此，力偶不能与一个力等效，也就不能与一个力平衡。 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 力偶中两力对其作用面内任一点的矩的代数和恒等于力偶矩 。 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 如果作用在刚体上的两个力偶的力偶矩的大小和转向完全相同，则这两个力偶称为等效力偶。 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 3、力偶的特性： 等效力偶 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 4、力偶属性： (1)只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可在作用面内任意移动，而不改变对刚体的作用效果； * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 4、力偶属性： (2)在保持力偶矩大小和转向不变的条件下，可以任意改变力偶中两力的大小和力偶臂。 * 第五节 力矩 力偶 二、力偶与力偶矩 4、力偶属性： (3)力偶可以移到与其作用面平行的平面内，而不会改变对刚体的作用效果。 * 力的平移定理： 第六节 力的平移 * 第六节 力的平移 力的平移定理： 作用在刚体上的力F可以平行移动到刚体上任一点，但同时必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点的矩。 * 平面力系： 若力系中所有的作用现在同一平面内，则该力系为~~~。 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 一、 平面力系的简化 简化中心 力平移 主失 主矩 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 主矢量R 一、 平面力系的简化 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 主矩Mo 一、 平面力系的简化 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 综上可以得出： 平面力系向其作用面内任一点简化的结果是使原力系简化为一个通过简化中心的主矢量R，和一个对简化中心的主矩Mo 。 一、 平面力系的简化 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 二、 平面力系简化结果的讨论 （1）R’≠0，Mo=0 ； （2）R’=0，Mo≠0 （3） R’≠0，Mo≠0。 O→O1，R’≠0，Mo=0 ，R’=R —合力 （4） R’=0，Mo=0。——平衡力系 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 三、合力矩定理 平面力系的合力对作用面内任一点的矩，等于各分离对同一点之矩的代数和。 第七节 平面力系的简化 合力矩定理 * 物体在平面力系作用下处于平衡的必要与充分条件是：作用于该物体上力系的主矢量和该力系对任意点的主矩都等于零。 第八节 平面力系的平衡方程 * （A、B、C 不在同一条直线上） 第八节 平面力系的平衡方程 * 1、平面汇交力系：∑X=0，∑Y=0 2、平面力偶系： ∑Mo=0 3、平面平行力系：∑Y=0，∑Mo=0 第八节 平面力系的平衡方程 *