理论力学基本概念和受力分析.ppt

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1、第一篇工程静力学1一、理论力学的研究对象是研究物体机械运动一般规律的学科。机械运动：是物体在空间的位置随时间的变化。如：引言2理论力学属于古典力学二、理论力学的研究内容理论力学工程静力学工程动力学运动学动力学静力学：研究物体在力系作用下的平衡规律及力系的简化。运动学：研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运动的原因。动力学：研究受力物体的运动变化与作用力之间的关系。3三、学习理论力学的目的理论力学是一门理论性较强的技术基础课1.为了直接或间接地解决生产实践中的问题道路转弯火箭发射4重力坝的稳定问题5结构的静力计算62.理论力学是很多专业课程的重要

2、基础例如：材料力学、机械原理、机械零件、结构力学、弹性力学、流体力学、机械振动等一系列后续课程的重要基础。3.理论力学的理论来源于实践又服务于实践，既抽象又紧密结合实际，系统性和逻辑性很强。这些特点有助于我们树立辨证唯物主义世界观和培养分析问题、解决问题的能力。7四、理论力学的研究方法是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。8五、学习要求1.认真听讲,并希望做笔记.2.认真看书.要思考,防止一听就懂,一看就会,一拿起笔来就干瞪眼.3.认真做作业,作图要

3、用直尺和圆规（工程师的基本训练）.参考书：华东水利学院《理论力学》哈尔滨工业大学《理论力学》9引言结束10第一篇工程静力学11一、静力学的研究对象：研究物体在力系作用下的平衡规律的学科。力系：是指作用在物体上的一群力。平衡：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。若把与地球固结的参考系作为惯性参考系，则相对于地球保持静止或作匀速直线运动的物体，就处于平衡状态。注意：运动是绝对的平衡是相对的。平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个力系为平衡力系。12二、静力学主要研究两个问题：1.力系的简化：用最简单的力系代替复杂的力系。用一

4、个力系代替另一个力系，而不改变原力系对刚体的效应，称此两力系等效或互为等效力系。2.力系的平衡条件：物体平衡时，作用于其上的力系应满足的条件。13第一章静力学的基本概念和物体的受力分析14§1–1基本概念§1–2力的概念及荷载分类§1–3力矩和力偶§1–4约束与约束反力§1–5物体的受力分析与受力图第一章静力学的基本概念和受力分析15本章重点：约束和约束反力，物体的受力分析，力在轴上的投影，合力投影定理，力矩和力偶的概念。本章难点：铰链类型约束的性质及其约束反力的画法，物体系统中各个物体及其整体的受力分析。16力的单位：国际单位制：牛顿(N)千牛顿

5、(kN)第一章静力学基本公理和物体的受力分析§1-1基本概念及基本公理一、力的概念1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变或使物体产生变形。2.力的效应：①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素：大小，方向，作用点。表示为：F，手写为（如无特别声明，本课程只研究力的外效应）力是矢量17二.质点、刚体及质点系质点：不计大小只计质量的物体。质点系：有限个或无限个质点的集合。刚体：在力的作用下，大小和形状都不变的物体。注意：力作用于可变形的物体时，既有内效应，也会有外效应。力作用于刚体时，只有外效应。18三、静

6、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。公理1二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、作用线共线，作用于同一个物体上。(简称等值、反向、共线）注意：19说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的③二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)20在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。推论1：力的可传性作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不

7、改变该力对刚体的效应。因此，对刚体来说，力的三要素为：大小、方向、作用线公理2加减平衡力系公理力是滑移矢量21当刚体受到三力作用而平衡时，若有两力的作用线相交，则此三力必构成平面汇交力系。公理3力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。即推论2：三力平衡汇交定理力三角形→22公理4作用力和反作用力定律两物体间的相互作用力即作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线重合，并分别作用在这两个物体上。[证]∵为平衡力系，∴也为平衡力系。又∵二力

8、平衡必等值、反向、共线，∴三力必汇交，且共面。[例]吊灯23公理5刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成