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文檔簡(jiǎn)介
1、第一篇 靜 力 學(xué),二、靜力學(xué)研究的主要內(nèi)容:,— 研究力系的合成和簡(jiǎn)化,—研究受力物體的平衡規(guī)律。,一、靜力學(xué):研究物體在力系作用下的平衡條件的科學(xué),引 言,4、力系:,1、平衡,2、力是矢量,3、力的單位:N(牛頓)、kN(千牛),三、幾個(gè)重要的基本概念,物體相對(duì)于慣性坐標(biāo)系(工程中通常指地面)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。,平面力系、空間力系,力的三要素:,大小、方向、作用線,平衡力系、等效力系、,合力,§1
2、-1 靜力學(xué)公理,公理1:力的平行四邊形法則,公理2:二力平衡公理,特例:二力構(gòu)件(二力桿),公理3:加減平衡力系公理,公理4:作用與反作用定律,公理5:剛化原理,推理1:力的可傳性定理,推理2:三力平衡匯交定理,第一章 靜力學(xué)公理及物體的受力分析,,,,,,,,,,公理1:力的平行四邊形法則,,,,,,公理1:力的平行四邊形法則,三角形法則,,,,,,,將各分力首尾相連,然后從起點(diǎn) → 終點(diǎn),得到合力。,力的分解:同樣要根據(jù)平行四邊
3、形法則。,顯然,力的分解是不確定的,欲得到唯一的分解結(jié)果,必須附加一定的條件。,正交分解:,,,,特例:二力構(gòu)件(二力桿),公理2:二力平衡公理,(剛體上僅作用兩個(gè)力時(shí),平衡的充要條件為:這兩個(gè)力大小相等、方向相反、位于同一直線上。),,,,,公理3:加減平衡力系公理,推理1:力的可傳性定理,在作用于剛體的已知力系上,加上或減去任意一個(gè)平衡力系,不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。,作用在剛體上的力,可沿其作用線移動(dòng),不改變它對(duì)剛體的作用,
4、推理2:三力平衡匯交定理,,,,,,,,,,,,,,,,O,,A,B,C,剛體在三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),若其中兩個(gè)力相交于一點(diǎn),則另一個(gè)力也必通過此點(diǎn),且三個(gè)力必處于同一平面內(nèi),推理2的作用:當(dāng)知道剛體只作用三個(gè)力時(shí),可根據(jù)已知的兩個(gè)力,確定第三個(gè)力的方向。,公理4:作用與反作用定律,,,,作用力和反作用力,(1) P 和 P’,(2) FN 和 FN’,兩物體之間的相互作用力(作用力和反作用力)總是同時(shí)存在的,兩
5、力大小相等,方向相反,沿同一直線。但這兩個(gè)力分別作用于兩個(gè)物體上,所以,這一對(duì)力不是一組平衡力。,公理5:剛化原理 變形體在某一力系作用下處于平衡,若將該物體剛化為剛體,則平衡狀態(tài)保持不變。,該公理的作用為:剛體靜力學(xué)的結(jié)果可用于變形體。,§1-2 約束和約束力,一、有關(guān)概念,自由體:,約束力:約束對(duì)被約束體(研究對(duì)象)的 作用力,約束力的方向:,與該約束所阻礙的位移方向相
6、反,非自由體(被約束體): 研究對(duì)象,約束(約束體):,對(duì)被約束體(研究對(duì)象)的位移起限制作用的周圍物體,二、平面問題中的幾種常見的約束,1、光滑接觸面約束,光滑:,實(shí)例,接觸面之間無(wú)摩擦,約束力:,作用于接觸點(diǎn),沿二個(gè)接觸面的公法線方向(若為尖點(diǎn)和面的接觸,則沿該面的法線方向),,光滑接觸面約束:,約束力作用于接觸點(diǎn),沿二個(gè)接觸面的公法線方向(若為尖點(diǎn)和面的接觸,則沿該面的法線方向)。,,,光滑接觸面約束:,約束力:,作用于接觸點(diǎn)
7、,沿二個(gè)接觸面的公法線方向,,,FR,FR,滑槽與銷釘,2、柔索,FR,特點(diǎn):只能受拉,不能受壓。,實(shí)例:,柔索: 實(shí) 例,3、光滑圓柱鉸鏈約束,銷釘,,,圓柱銷約束力的分析,,,4、滾動(dòng)支座,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5、固定鉸支座,固 定 鉸 支 座,圓柱鉸鏈和固定鉸鏈支座的進(jìn)一步說明,,,,,,,,,,,,,,,,,(1)球 鉸,6、其它約束,盆骨與股骨之間的球鉸連接,(2)止推軸承,§1-3 研
8、究對(duì)象、分離體、受力圖,受力分析-過程與方法,?確定研究對(duì)象,取分離體;,?根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力;,?畫受力圖。,,,受 力 分 析 示 例 (1),W,取 分離 體,畫 受 力 圖,受 力 分 析 示 例 (2),確定A、B二處的約束力,取 分離 體,畫 受 力 圖,,A,,B,B,2.比較AB 桿與BC 桿 的受力。,1.畫出圓盤的受力圖;,受 力 分 析 示 例 (3),圓盤的受力圖,二力桿( 二力構(gòu)件),BC桿
9、只有兩端受力→BC桿為二力桿,三 力平衡 匯 交,研究對(duì)象、分離體、受力圖小結(jié),1、受力分析-過程與方法,(1)、確定研究對(duì)象,(2)、取隔離體,(3)、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束反力,(4)、畫受力圖(包括,主動(dòng)力和約束反力),特別注意:,判別:二力桿,判別:三力匯交平衡,2、明確研究對(duì)象,研究對(duì)象的選取,要根據(jù)解題的需要,合理選擇。研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,可以是由幾個(gè)物體構(gòu)成的子系統(tǒng),也可以是整體。,3、畫研究對(duì)象受力圖時(shí)要畫上,(1)作
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