【正文】 ） a、斷裂 破 壞 二、對構(gòu)件設(shè)計提出的要求 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 強度 （即抵抗破壞 的能力） a、斷裂 破 壞 二、對構(gòu)件設(shè)計提出的要求 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 強度 （即抵抗破壞 的能力） a、斷裂 破 壞 二、對構(gòu)件設(shè)計提出的要求 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 強度 （即抵抗破壞 的能力） a、斷裂 破 壞 二、對構(gòu)件設(shè)計提出的要求 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 強度 （即抵抗破壞 的能力） a、斷裂 b、塑性屈服 （去除載荷后有顯著的塑性變形） 破 壞 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 剛度 （即抵抗彈性變形 的能力） 構(gòu)件應(yīng)具備足夠的 剛度 ?對某些構(gòu)件，剛度條件起控制作用。 構(gòu)件受力后，由于塑性屈服引起塑性變形而導(dǎo)致其喪失正常工作能力，試問這種情況是屬于強度、剛度還是穩(wěn)定性問題。 研究物體在外力作用下的 變形 與 破壞（或失效） 的規(guī)律，為合理的設(shè)計構(gòu)件提供有關(guān)強度 、 剛度 與 穩(wěn)定性 分析的基本理論與方法。 第一篇 靜力學 第一章 靜力學基本概念與物體受力分析 什么是 力學 ？ 所闡述的規(guī)律帶有普遍性，是一門 基礎(chǔ)科學 。 力學是研究物體 機械運動 一般規(guī)律的科學。 力是物體為什么改變其狀態(tài)的原因。 力與運動之間的關(guān)系，屬于動力學，我們要 研究的首先是 靜力學 。 什么是 平衡 ？ 是機械運動的特例，是指物體相對于 慣性參考系 保持 靜止 或 勻速直線運動 。 ） 物體的受力分析： 分析物體（包括物體系）受哪些力，每個力的作用位置和方向，并畫出物體的受力圖。 力系的平衡條件： 建立各種力系的平衡條件，并應(yīng)用這些條件解決靜力學實際問題。 11 靜力學基本概念 幾個基本概念 一、剛體 是指在力的作用下 不變形的物體 ，即剛體內(nèi)部任意兩點間的距離始終保持不變。 11 靜力學基本概念 幾個基本概念 一、剛體 是指在力的作用下不變形的物體，即剛體內(nèi)部任意兩點間的距離始終保持不變。 靜止 三、力和力系 力 是物體間的相互機械作用，它使物體的 機械運動狀態(tài) 發(fā)生改變，同時，使物體產(chǎn)生 變形 。 使物體的 形狀 和 尺寸 發(fā)生改變。 A B F 課本中用黑體字母表示矢量，而用非黑體 字母 “ F ” 表示 力 “ F ” 這個矢量的模。 思考： 力 “ F ” 、 “ F ” 和 “ F ” 的意義和區(qū)別： 力 “ F ”: “ F ”: “ F ”: 表示力的大小、方向和作用點（線）。 只表示力的大小。 12FF?（ 1） 12FF?（ 2） 力 1F 2F（ 3） 等效于力 力系 的概念 力系 是作用在物體上的 一群力。 等效力系 對物體的作用效果相同的兩個力系。 能和一個力系等效的一個力。 F1 F2 F3 Fn FR = 簡化 力系 的分類 力系 平面力系 空間力系 平面匯交（共點）力系 平面平行力系 平面力偶系 平面任意力系 空間匯交（共點）力系 空間平行力系 空間力偶系 空間任意力系 易 難 靜力學公理 （補充） 公理 是人們在生活和生產(chǎn)實踐中長期積 累的經(jīng)驗總結(jié)，又經(jīng)過實踐反復(fù)檢 驗，被確認是符合客觀實際的最普 遍最一般的 規(guī)律 。合力的作用點也在該點，合力的大小和方 向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線 確定。 R 1 2F F F??即： 它是矢量和，符合線性代數(shù)運算法則。 ③ 它不僅適用于剛體，也適用于變形體。 A 公理一：力的平行四邊形法則 1F2FRF推論 力的三角形法則 A 1F2FRFA 2F1FRF公理一：力的平行四邊形法則 推論 力的三角形法則 公理二：二力平衡條件 使剛體平衡的充分必要條件 : 最簡單力系的平衡條件 內(nèi)容： 作用在 剛體 上的兩個力，使剛體保持平衡的必要 和充分條件是：這兩個力的大小相等，方向相反， 且作用在同一直線上。 作用線共線， 公理二：二力平衡條件 公理理解： ①對 剛體 來說，上面的條件是充要的 。 ③與剛體的形狀無關(guān)。 B FA 1FF1推理 1 力的可傳性 作用于 剛體 上某點的力，可以沿著它的作用線移到 剛體內(nèi) 任意一點，并不改變該力對剛體的作用。 重要 結(jié)論 F1 F12 F2 A = 證明： F1 F2 F3 A3 A A2 A1 作用于 剛體 上三個相互平衡的力，若其中兩個力的作用線匯交于一點，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個力的作用線通過匯交點。 推理 2 三力平衡匯交定理 內(nèi)容： 公理四：作用和反作用定律 作用力和反作用力總是同時存在，同時消失， 兩力等值、反向、共線，作用在相互作用的 兩個物體上。 [例 ] 吊燈 作用力反作用力 二力平衡原理 注意： 作用和反作用定律概括了物體間相互作用的關(guān)系，表明作用力和反作用力總是 成對存在 的，作用力和反作用力 分別作用在不同的物體上 。 公理四：作用和反作用定律 不同的 二力平衡條件 作用在 一個 物體上， 且該物體必為 剛體 ； 作用和反作用定律 作用在 兩個 不同的物體上， 該物體不必為剛體。 思考 二力平衡條件、作用和反作用定律 二者的聯(lián)系和區(qū)別？ 同 異 公理五：剛化原理 變形體 在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化為 剛體 ，其平衡狀態(tài)保持不變。 內(nèi)容： 思考 反之能不能成立 剛體（受壓平衡） 柔性體（受壓不能平衡） 因此不一定成立，因?qū)傮w平衡的充分必要條件，對變形體是必要的，但非充分的。 12 約束和約束力 一、幾個基本概念 自由體 可以任意運動（獲得任意位移）的物體。 167。 約束對被約束體的作用力。 ?列車是非自由體 ?鐵軌是約束體 ?鐵軌作用在車輪上的力為約束力 ① 大小 常常是未知的； ② 方向 總是與約束 限制 的物體的位移方向相反； ③ 作用點 在物體與約束相接觸的那一點。 結(jié)論： F F F F 光滑支承面約束 物體與約束的接觸面是光滑的 結(jié)論： 光滑支承面約束的約束力特點是： 作用點 在接觸點， 方向 沿接觸面的公法線方向， 指向 受力物體。 光滑支承面約束 物體與約束的接觸面是光滑的 約束力垂直于滑道、導(dǎo)軌， 指向待定 。 滑道滑塊 導(dǎo)軌滑套 FN FN 注意： 光滑支承面約束 光滑支承面約束 P F P F FA FB 例題： 注意： 尖點問題 光滑支承面約束 QNCFNAFNBFABC D光滑圓柱鉸鏈約束 兩物體用鉆頭打直徑相同的孔，用一圓柱形 銷釘聯(lián)結(jié)起來，不計摩擦，簡稱為鉸鏈約束。xF39。39。39。39。xF39。39。yF39。 Ⅰ Ⅱ 力學簡圖： 固定鉸支座 物體與固定在地基或機架上的支座有相同 的孔，用一圓柱形銷釘聯(lián)結(jié)起來。 固定鉸支座 A A FAx FAy FA FAx FAy 固定鉸支座 力學簡圖： 固定鉸支座 結(jié)論： 固定鉸支座的約束力特點是： 作用點 在鉸鏈中心， 方位 沿正交坐標軸方位， 指向 任意假設(shè)。 活