理论力学课件.ppt
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1、静力学引言,静力学:,研究物体的受力分析、力系的等效替换(或简化)、建立各种力系的平衡条件的科学,1、物体的受力分析:分析物体(包括物体系)受 哪些力,每个力的作用位置和方向,并画出物体的 受力图,2、力系的等效替换(或简化):用一个简单力系等效代替一个复杂力系,3、建立各种力系的平衡条件:建立各种力系的平衡条件,并应用这些条件解决静力学实际问题 ,几个基本概念:,刚体:在力的作用下,其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体.,力:物体间相互的机械作用,作用效果使物体的机械运动状态发生改变,力的三要素:大小、方向、作用点.力是矢量,力系:一群力.可分为:平面汇交(共点)力系,平面平行力系,平面
2、力偶系,平面任意力系;空间汇交(共点)力系,空间平行力系,空间力偶系,空间任意力系,平衡:物体相对惯性参考系(如地面)静止或作匀速直线运动,第一章 静力学公理和物体的受力分析,1-1 静力学公理,公理1 力的平行四边形法则,作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,如图所示。,公理2 二力平衡条件,使刚体平衡的充分必要条件,最简单力系的平衡条件,亦可用力三角形求得合力矢,合力(合力的大小与方向) (矢量的和),作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是: 这两个力的大小相等,方向相反,且作用在
3、同一直线上。,公理3 加减平衡力系原理,推理1 力的可传性,作用在刚体上的力是滑动矢量,力的三要素为大小、方向和作用线,在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变厡力系对刚体的作用。,作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。,推理2 三力平衡汇交定理,平衡时 必与 共线则三力必汇交O 点,且共面,作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。,公理4 作用和反作用定律,作用力和反作用力总是同时存在,同时消失,等值、反向、共线,作用在相互作用的两个物体上,在画物体受力图时要注意
4、此公理的应用,公理5 刚化原理,柔性体(受拉力平衡),刚化为刚体(仍平衡),反之不一定成立,因对刚体平衡的充分必要条件,对变形体是必要的但非充分的,刚体(受压平衡),柔性体(受压不能平衡),变形体在某一力系作用下处于平衡,如将此变形体刚化为刚体,其平衡状态保持不变。,约束:对非自由体的位移起限制作用的物体.,约束力:约束对非自由体的作用力,约束力,大小待定,方向与该约束所能阻碍的位移方向相反,作用点接触处,1-2 约束和约束力,工程中常见的约束,1、具有光滑接触面(线、点)的约束(光滑接触约束),光滑支承接触对非自由体的约束力,作用在接触处;方向沿接触处的公法线并指向受力物体,故称为法向约束力
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