靜力平衡ppt課件(已修改)
2025-01-29 20:25 本頁面
【正文】 1 167。 1–1 靜力學的基本概念 167。 1–2 靜力學公理 167。 1–3 約束和受力圖 167。 1–4 平面力系 第一章 靜力平衡 2 167。 1–1 靜力學的基本概念 167。 1–2 靜力學公理 167。 1–3 約束和受力圖 167。 1–4 平面力系 第一章 靜力學公理與物體的受力分析 3 力的單位： 國際單位制：牛頓 (N) 千牛頓 (kN) 第一節(jié) 靜力學基本概念 一、力的概念 1．定義 ：力是物體間的相互機械作用，這種作用可以改變物 體的運動狀態(tài)。 2. 力的效應(yīng)： ①運動效應(yīng) (外效應(yīng) ) ② 變形效應(yīng) (內(nèi)效應(yīng) )。 3. 力的三要素： 大小，方向，作用點 A F 力的表示方法 4 當 F=0或 d=0時， =0。 )(FM O =2⊿ AOB=F?d ,2倍 ⊿ 形面積。 )(FMO 力對物體可以產(chǎn)生 移動效應(yīng) 取決于力的大小、方向 轉(zhuǎn)動效應(yīng) 取決于力矩的大小、方向 + dFFMO ???)(力矩的方向 工程單位 kN?m。 二、力矩 力矩的大小 繞矩心逆時針為正，順時針為負 單位： N?m 5 力偶定義： 兩力大小相等，作用線不重合的反向平行力叫力偶。 注意 ： 力偶既沒有合力，本身又不平衡，是一個基本力學量。 力偶矩的大小 方向 ： 使物體逆時針旋轉(zhuǎn)為正，反之為負 單位 ： N?m 三、力偶與力偶矩 dFm ???? — + 6 四、力系和平衡 力系： 是指作用在物體上的一群力。 平衡 ： 物體相對于地球保持靜止或勻速狀態(tài) 平衡力系： 物體在力系作用下處于平衡， 我們稱這個力系為平衡力系。 力系的簡化與合成 五、剛體： 在任何外力作用下，其大小、形狀均保持不變的物體 7 167。 12 靜力學基本公理 公理 ：是人類經(jīng)過長期實踐和經(jīng)驗而得到的結(jié)論，它被反復的實踐所驗證，是無須證明而為人們所公認的結(jié)論。 公理 1 二力平衡公理 作用于 剛體 上的兩個力，使剛體平衡的必要與充分條件是： 這兩個力 大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用線共線， 作用于同一個物體上。 8 說明 ： ①對剛體來說，上面的條件是充要的 ③ 二力體 ：只在兩個力作用下平衡的構(gòu)件。 ② 對變形體來說，上面的條件只是必要條件 (或多體中 ) 二力桿 9 公理 2 作用和反作用公理 兩個 物體 間的作用力和反作用力，總是同時存在， 同時消失，并大小相等，方向相反，作用線相同 且分別作用在兩個物體上 [例 ] 吊燈 10 在 剛體 的已知力系上加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。 推論 1：力的可傳性原理。 作用于剛體上的力可沿其作用線移到同一剛體內(nèi)的任一點，而不改變該力對剛體的效應(yīng)。 因此，對剛體來說，力作用三要素為： 大小，方向，作用線 公理 3 加減平衡力系原理 11 剛體受三力作用而平衡，若其中兩力作用線匯交于一點，則另一力的作用線必匯交于同一點，且三力的作用線共面。（ 必共面，在特殊情況下，力在無窮遠處匯交 —— 平行力系 。） 公理 4 力的平行四邊形法則 作用于物體上同一點的兩個力可合成一個合力，此合力也作用于該點，合力的大小和方向由以原兩力矢為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。 推論 2： 三力平衡匯交定理 21 FFR ??12 [證 ] ∵ 為平衡力系， ∴ 也為平衡力系。 又 ∵ 二力平衡必等值、反向、共線， ∴ 三力 必匯交，且共面。 321 , , FFF321 , , FFF3 , FR13 （ 2）合力投影定理 合力投影定理：合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一 軸上投影的代數(shù)和。 ?? ??????? XFFFFFF xxnxxxx ?32114 由圖可看出，各分力在 x軸和在 y軸投影的和分別為： ????? XXXXR x 421??????? YYYYYR y 4321?? YR y?? XR x15 約束反力： 約束給被約束物體的力叫約束反力。 167。 13 約束和受力圖 一、約束與約束反力 自由體： 位移不受限制的物體叫自由體。 非自由體： 位移受限制的物體叫非自由體。 約束： 對非自由體的某些位移預先施加的限制條件稱為約束。 （這里，約束是名詞，而不是動詞的約束。） 16 ① 大小常常是未知的； ②方向總
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