汽车机械基础2静力学基础知识ppt课件.ppt

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1、单元二静力学基础知识（I）Unit2BasicsofStatics学习目的与要求：主要内容：本单元主要介绍：静力学的基础知识与静力学公理；构件的受力分析和受力图；平面力系的简化与合成；平面任意力系的简化与平衡。学习目的与要求：（1）掌握静力学的基本性质；（2）会进行构件的受力分析，学会绘制物体受力图；（3）掌握平面汇交力系和平面一般力系的平衡问题，理解力矩与力偶的概念；（4）应用力系平衡条件求解平衡问题。单元二静力学基础知识学习重点与难点：（1）构件的受力分析；（2）力矩与力偶的概念；（3）平面一般力系的平衡问题。在众多的机械中，如机床、内燃机、汽车、起重机等，均

2、由许多不同的构件所组成，当机械工作时，这些构件将受到外力的作用。因此，对于机械的研究、制造、使用和维护都和力学密切相关。同样，对于汽车专业，在解决许多问题时，也要用到力学的知识。力学分析是研究物体的机械运动和构件的承载能力。静力分析（静力学）是研究物体在力系作用下处于平衡的相关规律。为了为汽车受力分析提供基础，本单元讲述的主要内容如下：内容简介■静力分析基本概念■构件的受力分析和受力图■平面力系的简化与合成■平面任意力系的简化与平衡课题一静力学基础知识一、力的概念力的概念是人们从劳动中得到的，人们在推、拉、提、掷物体时，从肌肉的紧张收缩中，感觉到了人对物体施加的作

3、用，从而产生了对力的感性认识。经过长期的生产劳动和生活实践，人们逐步加深了对力的认识并建立了力的感念——力是物体间相互的机械作用。本课题围绕“力的概念”，介绍以下几个问题：●力的定义●力的三要素●力的表示方法力是物体之间的相互作用。力作用的效应是使物体的运动状态发生改变或使物体形状产生变化。例如，滚动的车轮受到制动力的摩擦而使车轮运动变慢，直到车辆停止；弹簧受到拉力而伸长；横梁受到载荷而弯曲；薄钢板受到压力的上下模具挤压而变形而成为轿车的外壳。1.力的定义力使物体运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；力使物体形状尺寸发生改变的效应，称为力的内效应。由于静力学研究

4、物体受力不考虑物体的变形，故只涉及力的外效应。力的内效应，将在材料力学等学科中研究。力是力学中的一个极为重要的基本概念。物体间的相互作用力，一般分为两类：一类是由于两个物体相互接触而产生的力，如拉力、压力、摩擦力等；另一类是由于物体和场之间相互作用产生的力，如重力、电磁力、电场力等。在做受力分析时，必须注意区分：施力物体和受力物体，所涉及作用力和反作用力。2.力的三要素在这三个要素中，如果改变其中任一要素，都会改变力对物体的作用效应。为了测定力的大小，必须确定力的大小。度量力大小的单位将随着采用的单位制不同而不同。在国际单位制中力的单位为牛，记作N。牛的单位较小，

5、工程上常以千牛作为力的单位，记作kN，1kN=1000N。力对物体的作用效应取决于力的三要素：力的大小方向作用点3.力的表示方法力是矢量，它既有大小又有方向。力的三要素可用有向线段来表示。线段的长度（按一定比例）表示力的大小，线段的箭头指向表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；在书写力时，力矢量用加黑的字母表示，如F、P、G等。二、刚体的概念所谓刚体，是指在外力的作用下不变形（即任意两点间的距离保持不变）的物体。显然，现实中并无刚体存在。这里所说的刚体，只是实际物体在一定条件下抽象的力学模型。任何物体受力后或多或少都

6、会发生变形。但有许多物体受力后变形十分微小，对静力学研究的问题，忽略变形不会对研究的结果产生显著的影响，却能使问题大大简化。这种情况下，把实际的物体抽象为刚体，是合理的，也是必要的。如桥梁问题，在计算承载时可视为刚体，在计算振动或温度的影响时就要视为变形体。由此可见，一个物体能否简化为刚体，应看在所研究的问题中，物体的变形（即使是很微小）是否起主要作用，而不应把刚体的概念绝对化。在静力学中，主要研究力的外效应，此时微小的变形在整体上对结果的影响可以忽略，所以将研究的物体都抽象为刚体。三、力系与等效力系作用于同一物体上的一组力，称为力系。若两个力系对物体的作用效果完

7、全相同，则这两个力系为互等效力系。若一个力与一个力系等效，则称该力为该力系的合力。而这个力系中的每一个力称为该合力的分力。由一个力系求其合力的过程，叫做力的合成；反之，由一个力系求其几个分力的过程，叫做力的分解。对一个比较复杂的力系，求与它等效的简单力系的过程称为力系的简化。力系的简化是静力学最基本的内容。四、平衡与平衡力系所谓平衡，是指物体相对于参考系保持静止或做匀速直线运动的状态。物体在力系作用下处于平衡状态时，称该力系为平衡力系。平衡力系的外效应为零。五、静力学公理静力学公理是人们从长期的生产和生活实践中积累起来的经验，并经过概括、总结、抽象而提炼出来的，它

8、的正确性已