工程力学课件01静力学概念教程.ppt

工 程 力 学 固定铰链支座 中间铰：两个有孔物体用销钉连接 铰 销钉 约束力表示： 2 链杆约束 两端用光滑铰链与物体连接，中间不受力（包括重力）的刚性直杆称为链杆。链杆属于二力杆，即能受拉，又能受压。链杆约束只能限制物体沿着链杆中心线的运动。 二力构件 二力构件的约束力沿连杆两端铰链的连线，指向不定，通常假设受拉。 翻斗车 二力构件 3 滚动铰链支座（活动铰链支座） 在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使支座沿固定支承面滚动。 上摆 销钉 底板 滚轮 滚动铰链支座 滚动铰链支座 其它表示 FA A FB FC B C A FA B FB C FC 滚动铰链支座 A 空间 5 光滑球铰链支座 反力是过球铰中心的FAx、FAy、FAz三个分力。 FAz FAy FAx 4 固定端支座 即能限制物体沿任何方向的移动，又能限制其转动的约束。 6 其它约束 约束反力垂直于滑道、导轨，指向亦待定。 滑道、导轨： FN FN 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选择研究对象；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。 §1-4 物体的受力分析和受力图 作用在物体上的力有：一类是主动力： 如重力,风力,气体压力等。 二类是被动力：即约束反力。 一、受力分析 补：解除约束原理 当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，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。 意义：在解决实际物体的平衡问题时，可以将该物体所受的各种约束解除，而用相应的约束反力去代替它们对于物体的作用。这时，物体在所有主动力和约束力作用下，仍然保持平衡，但物体已经被抽象成为一个不受任何约束作用的自由体了，因而就可利用静力学所得出的关于自由刚体的平衡条件来解决受有各种不同约束的物体的平衡问题。 画物体受力图主要步骤为： ①选研究对象； ②去约束，取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。 二、受力图 [例1] O W FD FE FAx FAy FB FA FB A B D A B D G [例2] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E Q F O F F1 FO F1 C FC F2 A C D B E FA FB FC [例2] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E A C D B E FA FB FA A D C FD D E FE C B E FB FC FE FD FC1 FC2 C FC1 FC2 FC C B D D E [例3] 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。 FA FB Q FD FE FC A B FB FD [例4] 尖点问题 Q FC FA FB Q FC FB 1 * * Tel:E-mail: 965995986@ 第一章 静力学公理和物体的受力分析 第二章 汇交力系 第三章 力偶系 第四章 平面任意力系 第五章 空间任意力系 第六章 静力学专题——桁架、摩擦、重心 第1篇 静力学 静力学主要研究： 物体的受力分析； 力系的简化； 力系的平衡条件及其应用。 引 言 静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 §1–1 静力学的基本概念 §1–2 静力学公理 §1–3 约束与约束反力 §1–4 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 第一章 静力学公理与物体的受力分析 §1-1 静力学基本概念 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。 一.刚体 就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。 二.平衡 5.力的单位： 国际单位制：牛顿(N)、千牛顿(kN) 三、力的概念 1．定义： 2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。 4. 力的三要素：大小，方向，作用点 A F 力是物体间的相互机械作用。 3.力的分类： ①集中力 ②分布力。 6. 力系：是指作用在物体上的一群力。 7. 等效力系：两个力系的作用效果完全相同。 8. 力系的简化：用一个简单力系等效代替一个复杂力