理论力学课件.pptx

;绪论;1.??理论力学的研究对象和内容;1.??????3理论力学的主要内容;2.理论力学的研究方法;2.2建立力学模型;2.3数理分析;3.学习力学的目的;4.怎样学习理论力学;静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。主要内容包括受力分析、力系的简化、力系的平衡。

运动学是研究物体的运动的几何规律，而不涉及引起运动的物理原因。

动力学是研究物体的机械运动与所受的力之间的关系，并涉及到物体的力学特性如质量、转动惯量等。

;第一章静力学的基本概念和公理;1-?1力刚体和平衡的概念;2.刚体的概念：;1.?平衡的概念;1-?2静力学公理;公理1：力的平行四边形规则;公理2：二力平衡条件;公理3：加减平衡力系原理;公理4：作用与反作用定律;公理5：刚化原理;1-3约束和约束反力;一、几个概念：;（二）主体：

承受主动力作用的研究对象称为主体。

（三）自由体：能在空间任意运动的物体——自由体，如在空中飞行的飞机。

（四）非自由体：

物体受到某些条件限制，在某些方向不能运动，这种物体——非自由体。

如粉笔盒，受到桌面的限制，只能沿桌面运动。盒子为非自由体。

;（五）约束：阻碍物体运动的一切装置（条件）称约束。如上例的桌面即为约束。铁轨限制火车只能沿轨道运动，铁轨就是约束。约束能阻碍或限制沿某些方向运动，约束与物体之间就存在相互作用力。

（六）约束反力：约束作用于物体而限制物体沿某些方向发生运动的力称为约束反力，简称反力。约束反力往往是未知的，需要应用力系的平衡条件求得。约束反力的大小和方向取决于主动力的作用情况和约束形式。反力的方向，总是和该约束所阻止的运动方向相反。;二、几种常见约束及其约束反力;??理想光滑面约束;（2）柔性约束：;G;（3）平面铰链约束：;平面铰链示意图;轴承;（4）辊轴支座约束（可动铰链支座）;辊轴支座;（5）球形铰链约束;球型铰链;由于预先不能确定接触点的位置，故约束反力在空间的方位未能确定，约束反力一般以三个正交的分量X、Y、Z来表示。

工程上的某些约束，只要能阻止物体沿任何方向的移动，但不能阻止它绕任何一轴转???，就可用球形铰链这一模型来代替，如止推轴承。

;1.3研究对象与受力图;受力图;受力分析实例;例1中各构件的受力图;汇交力系;平面汇交力系实例—吊车起吊钢轨;力系的分类;2-1汇交力系合成的几何法

;力三角形法;（二）任意个汇交力的合成：;（三）汇交力系合成结果;2-2汇交力系平衡的几何条件;2-3汇交力系合成的解析法;力的投影注意事项：;2力在空间直角坐标轴上的投影;3二次投影法：;2.?汇交力系合成的解析法

;合力的模和方向：;2-4汇交力系平衡的解析条件;平面汇交力系平衡的条件;应用汇交力系平衡条件解题的一般步骤：;解题要点;例1;解：本题可以用几何法和解析法求解。

以横梁为研究对象，注意到CD杆是二力构件，由三力汇交平衡原理，可画受力图如上图。

由几何关系，不难确定：;例2;例2--题解;例2-题解（续）;例3;例3-题解;例3题解（续）;力偶理论;力偶力偶矩;1.?1两个同向平行力的合成;1.2两个反向平行力的合成;2.力偶力偶矩;力偶的特点;2.2有关力偶的几个概念：;力偶的矢量表示;力偶的转向;2.3等效力偶;力偶的等效变换—定理1;定理1证明;证明（续）;定理2;定理2证明;力偶等效的条件;力偶矩的矢量表示相交平面内两个力偶的合成;1.2力偶矩的矢量表示：;2.相交平面内两个力偶的合成;两个力偶合成示意图;几何意义：合力偶矩矢等于由各分力偶矩矢为边所做矢量多边形的封闭边。

;4.空间力偶系合成的解析法;4.空间力偶系合成的解析法;平面力偶系的合成;力偶系的平衡条件;力偶实例;力偶实例(续1);力偶实例（续2）;平面一般力系;平面一般力系概述;何谓平面一般力系;平面一般力系实例;力对点的矩;推论;2.力对点的矩的解析式;3.力偶的矩;上图中，设O为力偶作用面内的任意点，则

;力的平移定理;问题：丝锥攻螺纹时，为什么要求双手同时在丝锥铰手的两端均匀用力？单手攻螺纹可以吗？有什么不妥？

注意：

1.力偶没有合力，力偶只能与力偶平衡，而不能与力相平衡。

2.力的平移原则上只能适用于刚体。

;平面一般力系向一点简化主矢和主矩;平面任意力系简化结果分析;平面汇交力系合成为一个合理，作用点在O点，等于F，1、F，2、F，3……F，n矢量和，即：;主矢的大小和方向为：;根据力偶理论，平面附加力偶系可以合成为一个力偶，合力偶矩等于各附加力偶矩的代数和，即：;主矩一般与矩心的位置有关，当矩心的位置改变时，一般也随之改变，因此，提到力系的主矩时，必须指主矩的矩心。

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