静力学基本概念与物体受力分析1

《静力学基本概念与物体受力分析1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一篇静力学静力学研究物体平衡的一般规律。主要研究：（1）物体的受力分析；（2）力系的简化；（3）力系的平衡条件。力学是研究物体机械运动的科学。机械运动：是指物体在空间上的位置随时间的变化，包括变形和流动。第一章静力学基本概念与物体受力分析§1-1静力学基本概念§1-2约束和约束力§1-3受力图§1-1静力学基本概念§1.1静力学基本概念一、刚体的概念二、平衡的概念三、力和力系的概念§1-1静力学基本概念§1.1静力学基本概念一、刚体的概念刚体：在外力的作用下不发生变形的物体，即刚体内部任意两点间的距离保持不

2、变。材料力学研究变形固体？静力学主要研究刚体受力平衡问题，所以也称为——刚体静力学。§1.1静力学基本概念二、平衡的概念物体相对惯性参考系静止或匀速直线平移。物体处于平衡状态时作用在其上的各个外力组成的力系。如果刚体只受两个力作用而处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。FAFBABFA=－FB平衡状态：平衡力系：二力平衡公理:力的作用效果：（1）力的外效应——物体的机械运动状态发生改变（速度大小和方向——运动效应）；（2）力的内效应——物体形状发生改变（形状和尺寸——变形效应）。§1

3、.1静力学基本概念三、力和力系的概念力的概念，力的分类：力的三要素：大小、方向、作用点、作用线；集中力、分布力（载荷集度）。§1.1静力学基本概念FABmn力的单位：牛顿（N）,千牛（kN）表示为：F§1.1静力学基本概念FF2F1F1FF2F=FF0F表示力矢F的大小（模）F0表示力矢F的单位矢量力是矢量，能按矢量规则运算（力的平行四边形法则），定位矢量，滑移矢量，自由矢量。平衡力系：作用在物体上使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系。§1.1静力学基本概念等效力系：合力与分力：若一个力和一个力系等效，则称这

4、个力是这个力系的合力，而力系中的每一个力是合力的分力。力系的简化与分解：对一个复杂力系求与其等效的简单力或力系的过程称为力系的简化。力系的分类：平面力系和空间力系，汇交力系，平行力系和任意力系，平面汇交力系，平面平行力系和平面任意力系，空……力系：作用在物体上的一群力总称为力系。两个力系分别作用于同一物体使其作用效应相同，该两力系等效。§1.2约束和约束力§1-2约束和约束力自由体:位移不受限制的物体；非自由体:约束:位移受到限制的物体；对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体；约束力:约束对物体的作用力,其

5、方向必与该约束所能阻碍的位移方向相反；静力学问题中，约束力和物体受的其它已知力（主动力）组成平衡力系，故可用平衡条件求出未知的约束力。§1.2约束和约束力常见约束形式和确定约束力的方法:（1）柔索GFGF1F2F3F4柔索约束的约束力特点是，只能提供沿柔索方向背离约束物体的约束力（牵引力而非支撑力）。§1.2约束和约束力（2）光滑支承面（刚性约束）GOGOFGOGOFOGGFAFB光滑支承面约束力的特点是，只能提供沿光滑支承面接触处的外法线方向，指向约束物体的约束力（支撑力而非牵引力）。§1.2约束和约束力（

6、3）光滑圆柱铰链向心轴承:FAxFAyF圆柱形铰链（中间铰）和固定铰支座:ABCBCFBxFByACFAyFCyFCxFAx§1.2约束和约束力CACB固定铰支座的简化表示:FAxFAyAA限制X、Y方向移动§1.2约束和约束反力（4）活动铰链支座可动铰支座的简化表示:AAAAFAyA滑动铰支座限制滑动垂直方向的移动§1.2约束和约束反力（5）光滑球铰链——球铰A。FAxFAyFAzA工程上常见的止推轴承也是空间约束。球铰是空间类型的约束，能够限制约束对象在空间上任意方向的移动，提供三个约束力分量。§1.2约

7、束和约束反力FBFA（6）二力构件（二力杆件）：只受两个力作用而保持平衡的构件，即为二力构件（二力杆）；ABFBFAAB刚体在二力作用下平衡的必要充分条件是此二力等值、反向、共线（沿作用点连线方向）；平面（空间）固定端约束固定端约束能限制物体沿任何方向的移动，也能限制物体在约束处任何方向的转动。§1-3受力图分离体:解除约束后的物体；作用在分离体上的力可分为主动力和被动力（约束反力）两类；受力图:表示分离体及所受外力的全部主动力和约束力的受力示意简图；画受力图一般步骤：§1.3受力图选定研究对象，并单独画出分

8、离体示意图；分析分离体上有哪些主动力和约束力，分析力的作用线（点），力的指向；在分离体上画出所有作用于其上的主动力；在分离体的每一处约束处，根据约束的特征画出其约束力。§1.3受力图当选择若干个刚体组成的刚体系为研究对象时，作用于刚体系上的力可分为两类，由系外物体作用于系内每个刚体上的力称为外力，系内刚体间相互作用的力称为内力，内力总是成对出现。当选择若干个刚体组成的刚体系为研究对象时，其受力图只画