[工學(xué)]理論力學(xué)課件第一篇靜力學(xué)第一章基本概念及物體受力分析(編輯修改稿)
2025-01-03 23:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力偶 1)實(shí)例 : 力偶不能合成為一個(gè)力，也不能與一個(gè)力平衡，是一個(gè)基本力學(xué)量。 兩個(gè)等值、反向的平行力，記為 ( , )FF?F?F2)定義 : A 端受力如何 ? MAAM 力的投影、力矩與力偶 第五節(jié) 力偶與力偶矩 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 （一）力偶和力偶矩 例子： （ 1）方向盤(pán)； （ 2）絲錐； （ 3）水龍頭。 力偶作用面 力偶臂 dF39。F1. 力偶的概念 把大小相等、方向相反、作用線平行的兩個(gè)力 叫做 力偶。 并記作（ ， ）。 可用圖表示： F 39。F力偶矩 其轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng) —— 力對(duì)點(diǎn)之矩，即用力偶中 的兩個(gè)力對(duì)其作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩的代數(shù)和來(lái) 度量。 或 FdFFM ??)39。,( FdM ??理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 2．同平面內(nèi)力偶的等效定理 定理： 在同平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果力偶矩相等，則兩力偶彼此等效 。 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 3. 力偶的性質(zhì) （ 1）力偶在任何坐標(biāo)軸上的投影等于零； （ 2）力偶不能合成為一力，或者說(shuō)力偶沒(méi)有合 力，即它不能與一個(gè)力等效，因而也不能 被一個(gè)力平衡； （ 3）力偶對(duì)物體不產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)，只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng) 效應(yīng)，既它可以也只能改變物體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀 態(tài)。 4. 力偶的三要素 （ 1）力偶矩的大小； （ 2）力偶的方向； （ 3）力偶的作用面。 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 推論 1 力偶可以在其作用面內(nèi)任意轉(zhuǎn)移而不改 變它對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng) 兩個(gè)重要推論： 如下圖 (a)、 (b)所示。 ( ) A BaM( ) A BCbM理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 推論 2 在保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變的條件 下，可以任意改變力偶中力和力偶臂的 大小而不改變力偶對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng) 如下圖 (a)、 (b)所示。 B( ) Aad2F1F( ) BAbD1F2F其中 DFdF 21 ?理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 一 、 約束的概念 自由體與非自由體 自由體 在空間能向一切方向自由運(yùn)動(dòng)的 物體 。 如飛鳥(niǎo)等 。 非自由體 當(dāng)物體受到了其他物體的限制 ， 而不能沿某些方向運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 這 種物體稱(chēng)為非自由體 。 如軌道 等 。 第六節(jié) 約束和約束反力 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 2 、 約束 限制非自由體運(yùn)動(dòng)的物體是該非自由體的 約束 。 約束 被約束物體 P理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 柔體約束 二、工程中常見(jiàn)的約束 2 、光滑面約束 A A TAFP PFNA P A P A 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 光滑鉸鏈約束 （平面鉸鏈） XA YA A （空間球形鉸） AZFAXFAYF理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 固定鉸支座 （ 1） （ 2） （ 3） AyFAxFAA理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 活動(dòng)鉸支座 （ 3） （ 2） （ 1） BFA理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 軸承約束 （ 1）滑動(dòng)軸承 A AAzFAxFxyz理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 ?止推軸承約束 （ 2）滾動(dòng)軸承 BAByFBxFBzFAAyFAxFAzFxyzxyz理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 固定端約束 A B A B （平面） （空間） F A AXFAYFAZFAXMAYMAZMAMAxFAyFPPxyz理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 受力分析方法 ： 將物體從約束中隔離出來(lái)，將約束對(duì)它的作用代以相應(yīng)的約束力，即取 隔離體 ，畫(huà) 受力圖 。 對(duì)物體進(jìn)行 受力分析 是靜力學(xué)計(jì)算（如求解約束力）中最重要的一步，也是動(dòng)力學(xué)計(jì)算（求解物體受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化間的關(guān)系）中的重要環(huán)節(jié)。 第七節(jié) 計(jì)算簡(jiǎn)圖與受力圖 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 畫(huà)受力圖的步驟 （ 1） 明確（選擇） 研究對(duì)象 ，并將研究對(duì)象從它周?chē)? 約束中分離出來(lái)，單獨(dú)畫(huà)出其簡(jiǎn)圖。 （ 2） 畫(huà)出 研究對(duì)象 受的力，明確每個(gè)力是哪個(gè) 施力體 施 加的。 （ 3）根據(jù) 約束性質(zhì) 畫(huà)約束反力。 （ 4）考慮 平衡條件 ，判斷某些約束反力的方向。 （ 5） 注意 作用力與反作用力 的關(guān)系。 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 用力 F 拉動(dòng)碾子以軋平路面 ,重為 P 的碾子受到一石塊的阻礙，如圖所示。試畫(huà)出碾子的受力圖。 B A F P 例 題 11 理論力學(xué)電子教程 第一章 基本概念及物體受力分析 碾子的受力圖為 : 解：
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