理论力学静力学公理受力分析学习资料.ppt

铰 滑槽与销钉 （双面约束） 二 力 杆 ②固定铰支座 固定铰支座 滚珠(柱)轴承 FRy FRx ③ 活动铰支座（辊轴支座） N的实际方向也可能向下 活动铰支座（辊轴支座） 固定端（插入端）约束 在工程中常见的 雨 搭 车 刀 ① YA, XA, MA为固定端 约束反力; ②YA, XA限制物体平动, MA为限制转动。 一、受力分析 §1-4 物体的受力分析和受力图 在受力图上应画出所有力，主动力和约束力（被动力） 画受力图步骤： 1、取所要研究物体为研究对象（隔离体）画出其简图 2、画出所有主动力 3、按约束性质画出所有约束（被动）力 受 力 分 析 示 例 (1) 取 分 离 体，画主动力 W 画约束力 FRA FRB A B W 受 力 分 析 示 例 (2) A B F2 F1 F3 确定A、B二处的约束力 A B F2 F1 F3 FAy FAx FRB 取 分 离 体 画 受 力 图 * §1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 力系的等效 §1–4 平面力矩和平面力偶 §1–5 约束与约束反力 §1–6 物体的受力分析与受力图 第一章 静力学公理与物体的受力分析 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) 第一章 静力学基本公理和物体的受力分析 §1-1 静力学基本概念 一、力的概念 1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的 运动状态和形状发生改变。 2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。 3. 力的三要素：大小，方向，作用点 A F 力系：是指作用在物体上的一群力。 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡， 我们称这个力系为平衡力系。 是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运 动的状态。 二.刚体 就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。 三.平衡 A F 说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的　 　 ③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。 ②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中) 二力杆 在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。 推论1：力的可传性。 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。 因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线 公理2 加减平衡力系原理 刚体受三力作用而平衡，若其中两力作用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系。） 公理3 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。 推论2：三力平衡汇交定理 公理4 作用力和反作用力定律 等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [证] ∵ 为平衡力系， ∴ 也为平衡力系。 又∵ 二力平衡必等值、反向、共线， ∴ 三力 必汇交，且共面。 [例] 吊灯 公理5 刚化原理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。 公理5告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论。 如果两个力系作用效果等价，就称这两个力系为等效力系。 静力学的基本任务就是将力系将力系简化并分析其平衡，简言之，就是力系的简化和平衡。 所谓力系的简化，就是将一个给定的复杂力系转化为一个简单的等效力系。实际上平行四边形规则就是一种力系等效规则。 §1-3 力系的等效 §1-4 平面力矩和平面力偶 力矩是力学中最基本的概念之一，它是度量力对物体的转动效应的物理量。力对物体的转动效应不仅与力的大小和方向有关，而且还决定于力的作用线在空间的位置。 在平面力系的情况下，力对点之矩为代数量 1.平面力矩 2.平面力偶 力偶中二力作用线所确定的平面称为力偶的作用面，二力作用线之间的垂直距离称为力偶臂。 两个大小相等，方向相反且不共线的平行力组成的力系。力偶既没有合力