工程力学：静力学基本概念与物体受力分析.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （六）二力构件/二力杆 公理一：二力平衡原理：作用于刚体上的两个力为平衡力系的充分必要条件是：此二力等值、反向、共线 若刚体只在两点受力而处于平衡，且不计其质量，则该刚体称为二力构件或二力杆。平衡时作用力方向沿两点共线、大小相等、方向相反。 W 不计杆件自重 W * 棘爪 找出二力杆 总结：二力构件的受力状态与其形状无关系 （一个杆件是否二力杆与其形状无关） * §1－3 受力图 一、受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要研究的物体，即研究对象；然后根据已知条件、约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。 二、分离体： 把研究对象从与它联系的周围物体中分离出来得到的、解除了约束的物体。 * 五、画受力图的目的： 四、受力图： 表示分离体及其上所受的全部主动力和约束力的图形 确定研究对象所受外载的大小及方向，为进一步的力学分析提供基础 三、主动力与被动力 作用在分离体上的力有两类: A.使物体具有运动趋势的力称为物体所受的主动力, 如重力,风力,气体压力等; B.被动力，限制物体运动的力,亦即约束力。 * 六、画受力图的步骤： (2)在分离体上画出全部主动力； (3)在每一约束处根据约束性质画出约束力。对于不明方向和大小的约束力，用正交分力表示 (1)明确研究对象，画出研究对象的分离体图； * 例：结构如图所示,不计构件自重，画出AB杆的受力图。 D C W A B W A B D C W A B C CD杆为二力杆 * 例：画出AB杆的受力图 (b) C B A D (a) A B C D * 七、画受力图时的注意事项： (1)分离体的受力图上不能再带约束，即用约束力代替约束； (2)刚体系的整体受力图上只画整体所受外力，不画各部分之间的相互作用力； (3)同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相互协调，不能相互矛盾。 (4)约束力的方向必须严格地按照约束的性质来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。 (5)正确判断二力构件。 * 例：画出滑轮、CD杆、AB 杆和整体受力图 W FT W A B C D 1、研究滑轮 2、研究CD杆 * A B C 3、研究AB杆 4、研究整体 W A B C D W FT W FT 研究整体时，不画物体间的内力 C A B * 作业：1－5(b)、(c)、(d) （更正：1-5（d）杠杆AB，切刀DEF及整体；） * 思考：说明下面三种情况表示的力的不同意义： (1) F1= F2; (2) F1= F2; (3) 力F1与F2等效； （1）表示两力大小相等、方向相同； （2）表示两力大小相等； （3）表示两力大小相等、方向相同、作用点相同； * ` ` A B C F ` A C ` B C [例]画出下列各构件及整体的受力图(外力作用于铰链) ` ` A B C F NCB NB NB NA NA NCA C F N’CA N’CB * ` ` A B C F ` A C ` B C ` ` A B C F NB NA NA NCA NB F N’CA [例] 画出下列各构件的受力图(外力作用于BC) * * * * * * * * * * * * * * * * * * 静力学基本概念与物体受力分析 * 静力学基本概念与物体受力分析 * 本 讲 内 容 一、了解工程力学的研究内容、基本任务、 研究对象等； 二、第一章 静力学基本概念与物体受力分析 §1-1 静力学基本概念 §1-2 约束与约束力 §1-3 受力图 * 关于《工程力学》 工程力学：应用于工程实际的力学。来源于工程实践，解决实际工程问题 力 学：研究物体机械运动规律的科学 机械运动：指物体在空间的位形随时间的变化，包括移动、转动、变形、流动 * 静力学 材料力学 研究构件在外力作用下的变形与破坏的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。 主要研究物体平衡的一般规律。包括：物体受力分析，力系的简化和力系的平衡条件 它是一系列后续课程，如材料力学、结构力学、机械设计的基础 本课程所讲的工程力学主要包括静力学和材料力学两部分内容 《工程力学》是机械工程、生物与医学工程、信息工程、环境工程等工程专业本科后续课程的基础，如《机械设计》，《传感器技术与应用》，等等 * 为什么路灯灯柱大多下粗上细？有什么实用方面的考虑？ 工程力学应用实例 * 为什么图示钢质屋架和楼梯的支架采用工字截面？ * 早期客机 为什么早期客机采用了矩形（方形）舷窗，而现代客机采用近似椭圆形舷窗？