单辉祖工力1受力分析

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1、工程力学力——物体间相互机械作用的结果。接触场力的内效应（变形）：使物体的形状发生变化力的外效应（运动）：使物体的运动状态改变绪论1.解决工程力学问题学习目的—研究力的外效应。研究物体的机械运动的一般规律的科学。静力学、运动学、动力学理论力学材料力学强度、刚度、稳定性—研究力的内效应。研究物体在外力作用下的变形和失效规律。理论力学﹢材料力学工程力学技术基础课2.能力培养3.敲门砖箭头的长度表示力的大小箭头的方向表示力的方向箭头的始端（末端）表示力的作用点（箭头所沿着的直线表示力的作用线）黑体F表示力矢量，普通字母F表示力的大小。若以

2、F0表示沿力作用方向的单位矢量，则F=FF0力的单位:N和kN力的作用线FO定位矢量力的三要素：力的大小力的方向力的作用点滑移矢量自由矢量力是矢量当物体间的相互作用面积可以抽象为一个点（作用点）时，其相互作用力称为集中力力的分类当物体间的相互作用面不能抽象为一个点时，物体间相互的作用力称为分布力作用线落在同一平面内的力系叫平面力系作用线分布在空间内的力系叫空间力系两力系对同一物体的作用效应相同则称两力力系为等效力系集中力与分布力平面力系和空间力系等效力系一个力与一个力系等效，则称该力为该力系的合力静力学第一篇静力学的任务：静力学的研究

3、内容：研究作用在物体上力系的平衡规律力系—作用于物体上的一群力。平衡—物体相对于惯性参考系（如地面）保持静止或作匀速直线运动。1.物体受力分析2.力系的简化方法3.建立平衡条件静力学基本概念与受力分析第一章刚体是实际物体被抽象化了的力学模型吊车梁的弯曲变形一般不超过跨度的1/500，因此，研究吊车梁的平衡规律时，变形是次要因数，可以略去。§1-1刚体的概念刚体：在力的作用下，其内部任意两点之间的距离永远保持不变的物体。公理1力的平行四边形法则AF2FRF1F2F1F2FRFR§1-2静力学公理作用在物体上的同一点的两个力，可以合成

4、为一个合力。合力作用点也是该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。FR=F1+F2(R=F1+F2)公理2二力平衡条件作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充分必要条件是：两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上,即F1=-F2ABF1F2CDFDFC只在两点受力而处于平衡的物体叫二力构件或二力杆。二力构件FCFD二力构件不论其形状如何，其所受的两个力的作用线，必沿着两力作用点的连线。AB在已知力系上加上或减去一个任意的平衡力系，将不会改变原力系对刚体的作用效应。推理1力的可传性作用于刚体上某点的力，可以沿

5、着它的作用线推移到刚体内的另一点，而不改变力对刚体的作用效应。公理3加减平衡力系原理FF2=-F1=FF1F2FF推理2三力平衡汇交定理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，且三个力的作用线汇交一点。公理4作用与反作用定理作用力与反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反、沿同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。注意：本公理与公理2(二力平衡条件）是有区别的。PFTPT’F公理5刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。刚体的平衡条件是变形体

6、平衡的必要而非充分条件。FFFFFFFF自由体：位移不受限制的物体。非自由体：位移受限制的物体。约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。约束反力(反力)：约束对物体作用的力。§1-3约束和约束反力约束反力的大小﹑方向﹑作用点:作用点:约束与非自由体的接触点（面）方向：和约束所能限制位移方向相反大小：随已知力的变化而变化被动力：未知的约束反力。主动力：已知力（载荷﹑重力等）静力学中主动力系+被动力系=平衡力系约束反力的大小可由平衡条件（平衡方程）求得求约束反力的大小是静力学的一个重要任务光滑支承面对物体的约束反力，作用在接触点处

7、，方向沿接触表面的公法线(法线)，并指向受力物体。称为法向反力，用FN或N表示。ABFAFB常见的约束类型1.光滑接触表面约束FNC绳索对物体的约束反力，作用在接触点，方向沿着绳索背离物体。当链条或胶带绕在轮子上，对轮子的约束反力沿轮缘的切线方向背离轮子。APAF’FPT2T1T2’T1’2.柔性约束特点：轴可以在孔内任意转动，也可以沿孔的轴线移动；但轴承阻碍着轴沿径向向外移动。径向轴承3.光滑铰链约束（1）向心轴承方向不能确定的约束反力通常用两个未知的正交分力X和Y表示。AYAXA约束反力的方向往往预先不能确定，但是，无论它朝向何方

8、，其作用线必垂直于轴线并通过轴心。NxNy(2)圆柱铰链和固定铰链支座圆柱铰链由销钉将两个钻有同样大小孔的构件连接而成。若铰链连接中有一个固定在地面或机架上，则称为固定铰链支座。1、销钉2、构件3滚动支座（辊轴支座）实物