汽车机械基础ppt课件 项目一.ppt

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1、项目一静力学基础静力学的基本概念1.1约束和约束反力1.2力矩和力偶矩1.3平面力系的简化与平衡1.41.1静力学的基本概念1.1.1力的概念1.1.2刚体的概念1.1.3平衡的概念1.1.4静力学公理1．力的概念力是物体之间相互的机械作用，这种作用将使物体的机械运动状态发生变化，或者使物体产生变形。2．刚体的概念所谓刚体是指在受力状态下保持其几何形状和尺寸不变的物体。显然，这是一个理想化的模型，实际上并不存在这样的物体。但是，工程实际中的机械零件和结构构件，在正常工作情况下所产生的变形，一般都是非常微小的。这样微小的变形对于研究物体的外效应的影响极小，是可以忽略不计的

2、。当然，在研究物体的变形问题时，就不能把物体看作是刚体，否则会导致错误的结果，甚至无法进行研究。3．平衡的概念平衡是指物体在力系作用下相对于惯性参考系处于静止或作匀速运动状态。4．静力学公理1、二力平衡公理2、加减平衡力系公理3、作用与反作用定律4、力的平行四边形法则1.2约束和约束反力那些限制物体某些运动的条件，称为约束。约束限制了物体本来可能产生的某种运动，故约束有力作用于被约束体，这种力称为约束反力。1、约束类型与约束反力的确定1、常见的约束类型(1)柔性约束（2）光滑接触约束（3）光滑铰链约束2、约束反力的确定（1）约束反力的方向与该约束所阻止的运动趋势相反。（

3、2）约束反力的作用点在约束与物体的相互接触点处。（3）约束反力是未知力，其大小需根据平衡条件计算确定，方向可根据约束类型来确定。一般使物体产生运动或运动趋势的力，如重力、推力、压力等都是已知的。2、受力图与受力分析（一）、画受力图的步骤（1）明确研究对象，解除约束，画出分离体。所谓分离体就是人为地将所研究物体的所有约束全部解除，从与其相联系的周围物体中分离出来而得到的图形。研究对象既可以是一个物体，也可以是几个物体的组合。（2）分析并在分离体上画出主动力。（3）分析并在分离体上画出约束反力。先找出研究对象与周围物体的接触处，分析每个接触处的约束类型，在根据约束类型正确画

4、出约束反力。（二）、画受力图的注意事项（1）必须画出分离体图，分离体的形状、方位应与原图保持一致。（2）画每个力都要有根据。画约束反力时，必须严格按约束类型的性质去画，不能凭空想象。（3）不能多画，每画一个力都要考虑这个力的施力物体和受力物体各是什么，只画研究对象受的力，不画研究对象作用于其它物体的力；不能少画，凡是解除约束的地方（研究对象与周围物体接触处）都要分析有无约束反力。（4）应准确地找出二力杆并从二力杆入手。（5）注意作用力与反作用力的关系。1.3力矩和力偶矩（1）由两个等值、反向的平行力构成的力系，叫力偶。（2）力偶矩的大小、作用面方位和转向决定力偶对刚体的

5、作用效果，称为力偶的三要素。（3）力偶矩的正负号及单位的规定：若力偶使物体产生逆时针转动的趋势为正，反之为负，力偶矩的单位与力矩的单位相同。1.4平面力系的简化与平衡（一）、平面力系简化结果的讨论1、力系简化结果为一个力偶。2、力系简化结果为一个力。3、力系是一个平衡力系。4、利用力偶等效变换，可将主矢和主矩进一步简化。（二）平面力系的平衡条件：（1）基本形式（2）二矩式（3）三矩式