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《理论力学第一章静力学公理与受力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、上海工程技术大学工程力学部简琦薇1静力学引言静力学是讲授作用于物体上力系的平衡规律。力系：是指作用于物体上的一群力。(F,F,,F,,F)12in惯性参考体：在这门课中指地面。Fi惯性参考系：惯性参考体上所建的坐标系。F2AiA2平衡：物体相对惯性参考系静止或作匀速的直线运动。FA1An1Fn静力学主要研究：物体的受力分析；yox各力系的简化与合成；地面。各力系的平衡条件及其应用。2第一章静力学基本公理和物体的受力分析第一章静力学公理和物体的受力分析§1–1刚体和力的概念§1–2静力学公理§1–3约束与约束力§1–4物体的受力分析与受力图3第一章静力学基本公理和物体的受力分
2、析§1-1刚体和力的概念一、刚体的概念刚体的定义：受力而不变形的物体；或：受力后，任意两点之间距离不变的物体。实际上，物体的受力是要变形的，只是这种变形在所讨论的问题中是可以忽略的。PFCFFBAxABABlxl4第一章静力学基本公理和物体的受力分析刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。吊车梁简化为一刚性梁5第一章静力学基本公理和物体的受力分析人用力推车二、力的概念1．定义：力是物体之间相互的机械作用。2．力的作用效应：1.移动理力a)物体的运动状态发生变化；（外效应）2.转动所研b)物体的形状发生变化。(内效应）3.移动＋转动究的重力场，磁场a力场
3、内万有引力场。力的产生：F容b物体之间相互接触。CAB这给我们分析力，找力提供了依据。简支梁上放置圆柱6第一章静力学基本公理和物体的受力分析3．力的三要素：大小，方向和作用点；国际制单位：大小：物体之间相互机械作用强弱的程度。N(牛顿)kN(千牛顿)方向：方位与指向；水平向左、水平向右。作用点：物体之间相互接触的部位。PPP是圆柱的自重C作用于重心处ABDDFD接触的部位小，可称为集中力。7接触的部位大，可称为分布力。第一章静力学基本公理和物体的受力分析分布力：分布线力、分布面力、分布体力。QABAB(a)(b)在图中用带箭头的有向线段表示。力的矢量表示：用带箭头字符表示：FA,F
4、B,FC,Q.FC作用点：用有向线段的起点或终点表示。C在受力图中，线段的长短没有关系。FAAB在图解法中，线段的长短与力的大小F是成比例的。B8第一章静力学基本公理和物体的受力分析4、力系:作用在物体上一群力的总称。(F1,F2,F3,,Fn)平衡力系：使运动状态不变的力系。等效力系：两个力系分别作用于同一物体其效应相同，则这两个力系等效。例如：(F,F,F,,F),(FA,FB,FC)分别作用于同一物体，123nFi作用效果FC相同F2AiA2CFABAA1AnFF1FBn若运动效果相同，则(F,F,F,,F)与(F,F,F)等效。123nABC9第一章静力学基本公理和物体的
5、受力分析力系的简化：以一个简单力系等效代替一复杂的力系。(F1,F2,F3,,Fn)(FA,FB,FC)FRFi作用效作用效果相同FC果相同F2AiA2COFRFABAAnAFF1B1Fn等效(F,F,F,,F)(F,F,F)123nABC等效等效(F,F,F,,F)(F,F,F)F123nABCRF是(F,F,F,,F)的合力。FR是(FA,FB,FC)的合力。R123n10第一章静力学基本公理和物体的受力分析小结P1、刚体：受力而不变形的物体。CAB2、力：力是物体之间相互的机械作用。D力的作用效应：力的外效应（理论力学所研究的内容）力的内效应
6、（材料力学所研究的内容）力的三要素：力的大小、方向、作用点。力系：作用在物体上的一群力(F,F,F,,F)123n平衡力系：使物体的运动不变的力系。Fi力的矢量表示：F1,FA,Q,,PF2A2Ai力系的简化：用一简单的力系等效的代替FA1An1F一复杂的力系。n11第一章静力学基本公理和物体的受力分析§1-2静力学公理公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。FFR1公理1力的平行四边形法则A作用于物体上同一点的两个力可合成F2一个合力，此合力也作用于该点，合力的FR大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的A平行四边形的对角线来
7、表示。FRRF1F2或FRF1F2AF1F2F1F只求合力的大小时，可用力的三角形法则2AFR此公理表明了最简单力系合成规律，它是复杂力系合成的基础。12第一章静力学基本公理和物体的受力分析公理2二力平衡条件作用于一个刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等
8、F
9、
10、F
11、12方向相反FF12作用线共线，作用于同一个物体上。说明：①对刚体来说，上面的条件是充要条件；②对变形体来说，上面的条件只是必要条件（或多体中
