【正文】 Diagram) 練習 1：不計圖中所示構(gòu)架各構(gòu)件的重量，在構(gòu)件 ABC上 作用有力 F1， 畫出構(gòu)件 ABC與構(gòu)件 CD的受力圖；若在構(gòu) 件 CD上 E點作用鉛直向下的力 F2， 畫出構(gòu)件 ABC與構(gòu)件 CD的受力圖。 第一章 靜力學公理和物體的受力分析 A B C P1 P2 P3 2－ 1 平面匯交力系 一、平面匯交力系合成的幾何法、力多邊形法則 平面匯交力系可簡化為一合力，其合力的大小與方向等 于各分力的矢量和（幾何和），合力的作用線通過匯交點。 求解平面匯交力系的平衡問題的方法 1）圖解法 (Methods of Diagram)： 按比例畫出封閉力多邊形，量取所要求的未知量； 2）幾何法 (Methods of Geometry)： 根據(jù)圖形的幾何關(guān)系，利用三角公式計算所要求的未知量。求 B處的約束力。 第二章 平面力系 x y Fx Fy FR i j ?? c o s,c o sRyRx FFFF ?? θ β 2－ 2 平面力對點之矩 一、力對點之矩（力矩） (Moment of Force About a Point) 力矢是度量力對剛體移動效應(yīng)的物理量（矢量）；力矩 是度量力對剛體轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量（代數(shù)量）。 第二章 平面力系 ? ? ? ?iniORO FMFM ???1? ? xyO yFxFFM ??x x y A F Fx Fy O y ?? 三、力偶與力偶矩 (Couples amp。 只改變物體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，記作（ F,F’） 力和力偶是靜力學的兩個基本要素 。 推論 (Conclusions)： 1）力偶對剛體的作用與力偶在其作用面內(nèi)的位臵無關(guān)。 力偶矩是平面力偶作用的唯一量度 。 2）平面力偶系的平衡條件 (Equilibrium Conditions of Plane Couple System) 所有各力偶矩的代數(shù)和等于零 第二章 平面力系 ? ? 214343 42223111,MMdFdFdFFFdMdFdFMdFdFM?????????????01?? ??niiMM第二章 平面力系 2－ 3平面任意力系的簡化 一、力的平移定理 (Translation Theorem of Forces) 定理 (Theorem)： 可以把作用在剛體上點 A的力 F平行移到 任一點 B， 但必須同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等 于原來的力 F對新作用點 B的矩。 F180。180。Equivalent Moment of Force) 平面任意力系向作用面內(nèi)任選一點 O簡化，可得一個力 和力偶。 力偶的矩等于該力系對于點 O的主矩。39。139。 主矢不為零，主矩為零 合力的作用線恰好通過選定的簡化中心 主矢、主矩均不為零 主矢、主矩均為零 平面任意力系平衡 第二章 平面力系 2－ 4平面任意力系的平衡條件和平衡方程 一、平面任意力系的平衡條件 (Equilibrium Conditions of General Planar Force System) 主矢、主矩均為零 二、平面任意力系的平衡方程 (Equilibrium Equation of General Planar Force System) 所有各力在兩個任選的坐標軸上的投影的代數(shù)和分別等 于零，以及各力對于任意一點的矩的代數(shù)和也等于零。 第二章 平面力系 ? ? 0,0,0 ??? ??? yxA FFFM ??1? ? ? ? 0,0,0 ??? ??? FMFFM BxA ??22－ 5物體系的平衡 ?靜定和超靜定問題 (Equilibrium of Body System ?Statics Determinable and Indeterminable) 一、靜定問題 (Statics Determinable Problems) 當系統(tǒng)中的未知量數(shù)目等于獨立平衡方程的數(shù)目時， 則所有未知數(shù)都能由平衡方程求出。 第二章 平面力系 2－ 6平面簡單桁架的內(nèi)力計算 (Determination of Internal Forces of Simple plane truss) 一、基本概念 (Fundamental Concept) 1 、桁架：一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)，它在受力后幾何形狀不變。 1 、 Method of Joints Draw a freebody diagram of any pin in the truss. Proceed from one pin to another until all unknowns have been determined. 截面法 選取一截面，假想把桁架截開，再考慮其中任一部分 的平衡，求出桿件內(nèi)力，用于計算某幾個桿件的內(nèi)力。 2） Method of Sections A section of the truss is taken as a freebody diagram. The forces in the members cut act as external forces helping to hold that part of the truss in equilibrium. Note:in any one sectioning no more than three unknown forces can be found. Chapter 3 General Planar Force System 3－ 1 空間匯交力系 (Spatial Concurrent Force System) 一、空間力系 力系中各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系，包括：空 間平行力系、空間匯交力系、空間任意力系。Equilibrium Conditions of Spatial Concurrent Force System) 空間匯交力系的合力 (Resultant of Spatial Concurrent Force System) 空間匯交力系的合力等于各分力的矢量和，合力的作 用線通過匯交點。 第三章 空間力系 (Spatial Force System) 0,0,0 ??? ??? ziyixi FFF3－ 2 力對點的矩和力對軸的矩 (Moment of Force about a Point and about an Axis) 一、力對點的矩以矢量表示－－力矩矢 力對點的矩矢等于矩心到該力作用點的矢徑與該力的 矢量積。 注：力矩矢為定位矢量 第三章 空間力系 ? ? FrFM O ??y x z F r O h i j k MO(F) 3－ 2 力對點的矩和力對軸的矩 (Moment of Force about a Point and about an Axis) 二、力對軸的矩 (Moment of Force About an Axis) 第三章 空間力系 3－ 2 力對點的矩和力對軸的矩 (Moment of Force about a Point and about an Axis) 二、力對軸的矩 (Moment of Force About an Axis) 大小 (Magnitude)： 力在垂直于該軸的平面上的投影對于這 個平面與該軸的交點的矩。 第三章 空間力系 3－ 2 力對點的矩和力對軸的矩 (Moment of Force about a Point and about an Axis) 第三章 空間力系 例 1 已知： P=2022N， C點在 Oxy平面內(nèi)，求力 P對 z軸的矩 3－ 2 力對點的矩和力對軸的矩 (Moment of Force about a Point and about an Axis) 三、力對點的矩與力對通過該點的軸的矩的關(guān)系(Connection between Moment of Force about a Point and about an Axis through the Point) 力對點的矩矢在通過該點的某軸上的投影，等于力對 該軸的矩。 力偶矩矢為自由矢量。Equilibrium Conditions of Spatial Couple System) 空間力偶系的合成 (Resultant of Spatial Couple System) 任意個空間分布的力偶可合成一個合力偶，合力偶矩 矢等于各分力偶矩矢的矢量和。 空間力偶系的平衡方程 (Equilibrium Equations of Spatial Couple System) 第三章 空間力系 0,0,0111??? ??????niizniiyniix MMM3－ 4 空間任意力系向一點的簡化 ?主矢和主矩(Reduction of General Spatial Force to a Given Point ?Principal Vector and Principal Vector) 一、空間任意力系向一點的簡化 (Reduction of General Spatial Force to a Given Point) 空間任意力系向任一點 O簡化，可得一力和一力偶。主矢 與簡化中心的位臵無關(guān)，主矩一般與簡化中心的位臵有關(guān)。 （ 3）力螺旋是由靜力學的兩個基本要素力和力偶組成的最簡單的力系。39。39。 求：三根桿所受力。 設(shè)在剛體上 A， B兩點作用兩個平行力 F1， F2， 將其合 成，得合力矢 第三章 空間力系 ABFACFBCFFFFRR????2121x y z B C A F2 FR F1 R1 RC R2 ???iiiC FrFr?????? ??? i iiCi iiCi iiC FzFzFyFyFxFx ,3－ 6 重心 (Center of Gravity) 二、重心 (Center of Gravity) 重心為平行力系的中心，有確定的位臵，與物體在空 間的位臵無關(guān)。 Maximum static friction force ） 靜摩擦力的大小隨主動力 F的情況 而改變，介于零與最大值之間。 第四章 摩 擦 x P FN F FS m a x0 FF S ??NS FfF ?m a xNfFF ? Sff ?4－ 2 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 (Angle of friction amp。 摩擦角的正切等于靜摩擦系數(shù)， 摩擦角與摩擦因數(shù)都是表示材料的 表面性質(zhì)的量。Selflocking phenomenon) 摩擦錐 (Cone of Friction) 如果物體與支承面間沿任何方向 的摩擦因數(shù)都相同，摩擦錐將是一個 頂角為 2φf的圓錐。 斜面自鎖條件 第四章 摩 擦 ?? tantan ?? fsf4－ 3 考慮摩擦時物體的平衡問題 (Equilibrium Problem of the Body with Friction) 一、考慮摩擦時，求解物體平衡問題的步驟 (Procedures to Equilibrium Problem of the Body with Friction) 1 、分析受力時，增加接觸面間切向的摩擦力 FS； 列出補充方程 FS =fSFN。 注：必須根據(jù)相對滑動趨勢，正確判定摩擦力的方向。 參考系 (Reference Frame)： 與參考體固連的坐標系。 運動學 引言 (Kinematics Introduction) 5－ 1 矢量法 (The