基本概念与受力分析.pptVIP

§2约束和约束力CBDAABFBFA作业P161-1（c）（d）1-2（c）（d）3受力图二力平衡公理作用于刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是：两力的大小相等、指向相反、沿同一直线作用。注意：公理对于刚体的平衡是充要条件，而对变形体仅为平衡的必要条件；2.不平行三力平衡条件3受力图作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。01三力平衡，不平行，必汇交。01§3受力图4.作用与反作用定律作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。3.加减平衡力系原理在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。注意与二力平衡公理的区别前者分别作用在两个不同的物体上，后者作用在同一刚体。3受力图作用力与反作用力FF’作用力和反作用力作用于两个不同的物体二力平衡情况下，两个力作用的对象是同一个刚体§3受力图物体的受力分析确定物体受了几个力，以及每个力的作用位置和力的作用方向。主动力与被动力主动力：促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向都已知。如重力、水压力等。被动力：由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都不知。如约束反力。受力图——施力物体对研究对象的所有作用力的简图。没有主动力作用，也就不会有被动力的存在，没有主动力，也就不会有约束反力的存在。解除约束原理01当受约束的物体在某些主动力作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束反力，则物体的平衡不受影响。这一原理称为解除约束原理。023受力图切不可单凭主观臆想推测或简单地根据主动力的方向去推想约束反力的方向正确画出受力图的步骤选择研究对象（整体或部分）将选择的研究对象从系统中分离出来，形成没有约束的自由体研究对象，也叫分离体。画上主动力根据约束的性质画上相应的约束反力。3受力图第一篇静力学研究构件的受力与平衡的规律，分析和计算构件所受外力的大小和方向。★物体的受力分析★力系的简化★力系的平衡条件1静力学基本概念2约束和约束力3受力图第一章静力学基本概念与物体受力分析§1静力学基本概念1.刚体的概念刚体是抽象化的力学模型理论力学研究的物体都是刚体刚体力学静力学——刚体静力学在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。01平衡是物体运动的一种特殊形式。02我们常把固结在地球上的参考系视为惯性参考系，这样比如桥梁、机床的床身、作匀速直线飞行的飞机等等，均可看作处于平衡状态。032.平衡的概念1静力学基本概念1静力学基本概念力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化。作用效应：（1）使物体的运动状态发生改变——运动效应或外效应，如位置、速度、加速度等（理力）；（2）使物体发生变形——变形效应或内效应（材力）作用方式：（1）直接接触作用；如压力、摩擦力等。（2）间接作用，如磁场、电场、重力场等。3.力的概念§1静力学基本概念力的三要素及其表示：力的作用线AF力的单位:N（牛顿）、kN（千牛）（1）力的大小，(作用强弱程度)（2）力的方向，（方位和方向）（3）力的作用点。（抽象点）力的三要素：可用一矢量表示自由矢量:只表示力的大小和方向,并可以从任一点画出的矢量为该力的力矢,这类矢量称为自由矢量。定位矢量或固定矢量集中力:力的作用集中于一点；按作用力分布的面积:分布力:物体间的作用力分布在一定的面积或体积上。力的分类1静力学基本概念1静力学基本概念集中力分布力载荷集度q：单位面积上力的大小§1静力学基本概念4.力系的概念作用在物体上的一群力——力系力系的分类：按力系中各力作用线在空间的位置分布，将力系进行分类：平面力系空间力系汇交力系平行力系任意力系§1静力学基本概念力系相关概念：平衡力系：作用于刚体而使其保持平衡的力系。等效力系:若两力系分别作用于同一物体其效应相同。若力系与一个力等效，则此力就称为该力系的合力，而该力系中的各力，则称为此合力的分力。注：理论力学中等效是指外效应等效。ABAB2FFF力系的简化：对一个复杂的力系