静力学基本概念与物体受力分析

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1、工程力学EngineeringMechanicsDepartmentofMechanicsofSchoolofCivilEngineeringandArchitectureofEastChinaJiaotongUniversity华东交通大学DepartmentofMechanicsofSchoolofCivilEngineeringandArchitectureofEastChinaJiaotongUniversity2021/9/161绪论2021/9/1621、工程力学的内容受力及力的传递——第一篇静力学(平衡状态下的受力)构件的承载能力——第二篇材

2、料力学(构件的承载能力)2、研究方法：理论联系实际3、本门课的特点及学习要求（1）学科基础课：教材、笔、笔记、计算器（2）学习方法：认真听讲，课后复习，多做练习，花费一定量的时间坚持学习（3）成绩评定：考勤，随堂作业，期末；绪论运动受力太快、太慢都不行切削力、夹紧力多大？轴承受力？皮带拉力？电机动力？承载能力车刀受力之后会不会拆断？轮轴受力之后会不会弯曲？皮带受多大的力会断裂？2021/9/1634、参考书目（1）单辉祖，谢传辉。工程力学（静力学与材料力学）.北京：高等教育出版社（2）西南交通大学应用力学与工程系．工程力学教程（第2版）．北京：高等教育出版

3、社（3）哈尔滨工业大学理论力学教研室．理论力学（上、下册）．北京:高等教育出版社（4）孙训方．材料力学(I、II)．北京：高等教育出版社（5）范钦珊．材料力学．北京：高等教育出版社绪论2021/9/164讨论思考：静力学与大学物理的区别与联系。2021/9/165第一章静力学公理和物体的受力分析·物体的受力分析静力学主要研究：·力系的简化·力系的平衡条件2021/9/166第一节基本概念一、力力系二、刚体三、平衡第一章静力学公理和物体的受力分析物体间相互的机械作用。在力的作用下不变形的物体。物体相对惯性参考系静止或作匀速直线平移。静力分析是研究构件在平衡状

4、态下的受力。“构件”：机器上的零件（齿轮、轴）与部件（零件的组合体，轴轮）。2021/9/167具有一方向的带箭头的线段表示力线段的起点或终点表示力的作用点线段长度表示力的大小线段的方向和箭头的指向表示力的方向力是矢量力的方向指静止质点在力作用下开始运动的方向力的作用点是物体相互作用位置的抽象化力的大小反映物体间相互作用的强度（力的国际单位:N）2021/9/168第二节静力学公理公理1二力平衡公理（*重点）二力构件第一章静力学公理和物体的受力分析作用在刚体上的两个力，平衡的充分与必要条件：两个力的等值、反向、共线。假设A是B的条件，若A=>B，则A是B的

5、充分条件，若B=>A，则A是B的必要条件二力必等值反向共线；作用线必沿二力作用点的连线二力构件是否一定是直杆?2021/9/169第一章静力学公理和物体的受力分析公理2作用与反作用定律公理3加减平衡力系公理推论：力的可传性推论：三力平衡汇交定理公理4力的平行四边形法则(力的三角形法则)两物体间互相作用的力总是同时存在，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在已知力系上加减任意平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效应。力系等效力沿其作用线可平移至刚体上任意点而不会改变刚体的运动效应。加平衡力减平衡力力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用线。当刚体上共面的三个

6、互不平行的力平衡时，则此三力的作用线必汇交于一点。作用于物体某一点上两个力的合力，作用于同一点，其大小和方向由这两个力所构成的平行四边形的对角线表示。2021/9/1610讨论思考：二力构件的力是否一定要通过物体中心？2021/9/1611第三节约束与约束力第一章静力学公理和物体的受力分析作用为了画构件的受力图为什么要画物体的受力图？力是矢量，不同方向，不同作用点的几个力不能简单代数运算，必须画受力图才能对矢量进行运算零部件和其他物体接触，其自由运动受到这些物体的限制,这些物体就是约束，例支座约束作用于零部件上的力称为约束力，例力FA、FN和FB使构件运动

7、的力称为主动力2021/9/1612第一章静力学公理和物体的受力分析工程常见的约束可以分为下述六种类型一、柔索二、光滑支承面三、光滑圆柱铰链四、活动铰链支座五、二力杆约束六、固定端约束（*重点、#难点）2021/9/1613一、柔索1.约束性质只能承受拉力，不能承受压力和抵抗弯曲。约束力F作用于柔索和物体的连接处，方向沿柔索背离被约束物体。2.约束力特点只能承受拉力，不能承受压力和抵抗弯曲。约束力F作用于柔索和物体的连接处，方向沿柔索背离被约束物体。2021/9/16142021/9/1615二、光滑支承面约束力F沿接触面公法线指向物体。1.约束性质限制物

8、体沿接触面公法线指向约束方向的位移。2.约束力特点2021/9/1