刚体力学01静力学基础.ppt

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1、认真预习，认真听讲；敢于提问，敢于回答；及时复习，及时答疑；独立思考问题；独立完成作业。如何学好工程力学1.力的定义力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。确定力的必要因素2.力的三要素大小方向作用点工程力学研究的对象和内容——力3.力的单位—在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)1N=1千克•米/秒2（kg•m/s2)。4.力的表示法——力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图F工程力学研究的对象和内容——力5.力的效应外效应—改变物体运动状态的效应。内效应—引起物体变形的效应。力的作用效果工程力学研究的对象和内容——力（1）使物体的运动状态发生改变——运动效应或

2、外效应，如位置、速度、加速度等（理力）；（2）使物体发生变形——变形效应或内效应（材力）6、力系：同时作用于同一物体上的一群力，称为力系平面力系空间力系汇交力系力偶力系平行力系任意力系平面汇交力系平面力偶力系平面平行力系平面任意力系空间汇交力系空间力偶力系空间平行力系空间任意力系工程力学研究的对象和内容——力刚体是一种理想的力学模型。一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大小，而且和问题本身的要求有关。刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始终保持不变的物体。或者在力的作用下，任意两点间的距离保持不变的物体。工程力学研究的对象和内容——刚体力学是研究物体机械运动一般规律的科学所谓机械运动，是指

3、物体在空间的位置随时间的变化。平衡是机械运动的特殊情况。工程力学研究的对象和内容——机械运动所谓物体的平衡就是指物体相对于周围物体保持其静止或匀速直线运动的状态。在一般的工程技术问题中，就是指物体相对于地球的平衡，特别是指相对于地面的平衡。要使物体保持平衡状态，作用于物体上的一群力（称为力系）要满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件。工程力学研究的对象和内容——平衡等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。平衡力系——能使物体维持平衡的力系。合力——在特殊情况下，能与一个力系等效的一个力平衡力——满足平衡条件的力系中，其中任意一个力为其余力的平衡力。工程力学研究的对象和内容——其它概念静

4、力学：主要研究物体受力分析和力系简化的方法以及受力物体平衡时作用力所应满足的条件。（力、力矩）运动学：只从几何角度来研究物体的运动。（位移、速度、加速度、角度、角速度、角加速度）动力学：研究受力物体的运动和作用力之间的关系。工程力学研究的对象和内容——分部机械运动产生和变化的原因在于“力”，所以理论力学将原因“力”和结果“运动”分开单独进行研究，获得静力学和运动学，而研究原因和结果之间内在的联系获得动力学。墨翟－《墨经》“衡木：加重于其一旁，必捶——重相若也。相衡：则本短标长，两加焉，重相若，则标必下——标得权边。”这段文字上半是说天平的。意思是：天平横梁的一臂加重物，另一臂必得加砝码（“必捶

5、”），两者必须等重，才能平衡。下半是说杆秤的。意思是说：杆秤的提纽到重物的一臂（“本”）比较短，提纽到秤锤的臂（“标”）比较长，如果两边等重，秤锤一边必下落。工程力学发展简史（中国篇）元前476年~元前390工程力学发展简史（中国篇）张衡－浑天仪、地动仪张衡(公元78—139年)，字平子，南阳西鄂人(今河南省南阳市石桥镇夏村)，曾任尚书和河间相等职。我国东汉时期伟大的科学家、文学家。张衡对中国古代的天文学、地震学和机械力学作出了杰出的贡献，制造了大型仪器――“水运浑象”和“候风地动仪”，准确地报告了西方千里之外发生的地震。这标志着人类开始了用仪器记录研究地震的新纪元。传说他的机械制造水平很高，

6、被尊称为“木圣”。指南车根据《西京杂记》记载，汉代皇帝的舆架中就列有指南车。可见，指南车最迟在西汉时代就出现了，东汉的张衡曾重新制造过，但由于战乱也流失了。到了三国时期，著名的机械制造家马钧又重新设计、制造指南车，被人誉为“天下之巧”。后人中，南北朝的祖冲之、姚兴，唐朝的金公立等都曾经制造过指南车，但都没有留下有关指南车内部构造的记载。直到宋代吴德仁在宋徽宗大观元年（1107），燕肃在宋仁宗天圣五年（1027），又先后制造了指南车。工程力学发展简史（中国篇）李春－赵州桥赵州桥又名安济桥，建于隋大业(公元605-618)年间，是著名匠师李春建造。桥长64.40米，跨径37.02米，是当今世界上跨

7、径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。工程力学发展简史（中国篇）其他西汉初年（公元前二世纪）成书的《淮南子·说山训》曾就本末倒置而造成不平衡的现象总结说：“下轻上重，其覆必易。”东汉王充对平衡问题作了极好的论述：“圆物投之于地，东西南北无之不可，策杖叩动，才微辄停。方物集地，一投而止，及其移徙，须人动举。”（《论衡·状留篇》）“策杖”是赶马用的木棍。圆球投落地面，东西南北随遇滚动，只有用棍子制止它，