工程力学A单辉祖-第1章(静力学基本概念与物体受力分析)
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分析受力
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 1. 力
物体间相互机械作用。 （1）物体间直接接触的作用：压力、摩擦力等； （2）不直接接触，通过场的作用：万有引力、电磁
力、重力等。
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 2. 力的作用效应
外效应（运动效应）：使得物体的机械运动状态发 生改变，如物体的运动速度、方向。 内效应（变形效应）：使得物体的形状发生改变， 如梁的弯曲、弹簧伸长等。
力是矢量
具有一方向的带箭头 的线段表示力
线段的起点或终点表示 力的作用点
力的方向指静止质点在力作用 下开始运动的方向
线段的方向和箭头的指 向表示力的方向
线段长度表示力的大小
力的作用点是物体相 互作用位置的抽象化
力的大小反映物体间相互作用的 强度（力的国际单位:N，工程单 位:kgf）
§1-1 静力学基本概念
流体力学的研究对象是气体和流体。研究在力的作用下，流体 本身的静止状态、运动状态及流体和固体之间有相对运动时的 相互作用和流体规律等。属于流体力学的有水力学、空气动力 学、环境流体力学等。
力学分类
理论力学分类
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。 一般可分为静力学、运动学和动力学三部分。 静力学研究力系或物体的平衡问题，不涉及物体的运动； 运动学研究物体如何运动，不考虑物体受力情况； 动力学则讨论力与运动的关系。
与二力平衡原理有何区别？
公理4 作用力与反作用力定律
两物体间互相作用的力总是同时存在，大小相等、 方向相反、作用在同一直线上。
公理5 刚化公理 P61
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。
变形体（受拉力平衡）
反之不一定成立！
刚化为刚体（仍平衡）
刚体（受压平衡）
2. 约束力特点 约束力F 沿接触面公法线指向物体。
三、光滑圆柱铰链
1. 约束性质 两物体用光滑圆柱体相连，限制物体在与圆柱体轴线 垂直的平面内移动。
销钉
物体 物体
销钉
铰
铰
2. 约束力特点 约束力F 通过接触点并沿接触面法线方向。
Fy
o
Fx
F
通常接触点与被约束物体所受主动力有关，故约束力F 方向不能确定。
F
FF
F
1. 对于变形体，以上为必要而非充分条件。
FF
FF
2. 二力构件
F
在二力作用下平衡的构件。
F
F
二力构件是否一定是直杆?
F
二力必等值反向
F
B
由二力平衡的必要条件等值反向证明 A
FFB B
C
二力作用线必沿二力作用点的连线
由二力平衡的必要条件共线证明
FFCC
§1-2 静力学公理
公理3 加减平衡力系原理 P19
力系的简化：用简单力系等效代替复杂力系的过程
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 6. 力系分类
平面力系、空间力系 共线力系、汇交力系、平行力系、任意力系 平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系 空间汇交力系、空间平行力系、空间任意力系
（1） 平面力系
y
M1 y
y
M2
任意力系x
在已知力系上加减任意平衡力系，不改变原力 系对刚体的作用效应。
FA
FB
FA
BA
力系等效
1. 简化力系
BA FB
将已知力系中的平衡力系去掉，不会改变刚体 的运动效应。
FB
FA
FB
FA
BA
力系简化
BA
FB
FB
2. 力的可传性 P19
力沿其作用线可平移至刚体上任意点而不会改 变刚体的运动效应。
B
F A
力学分类
根据研究的对象可分为一般力学、固体力学和流体力学三个分支。
一般力学研究力及其与运动的关系。属于一般力学范畴的有理 论力学（含静力学、运动学、动力学）、分析力学、振动理论 等。
固体力学研究在外力作用下，可变形固体内部各质点所产生的 位移、运动、应力、应变及其破坏规律。属于固体力学范畴的 有材料力学、结构力学、弹性力学和塑性力学、复合材料力学、 断裂力学等。
（2） 空间力系
平行力系 x
A 汇交力系 x
任意力系
平行力系
汇交力系
§1-2 静力学公理
公理1 力的平行四边形法则 P20
作用于物体某一点上两个力可以合成为一个合力， 合力作用于同一点，其大小和方向由这两个力所构成的 平行四边形的对角线表示。
FR F2
A
F1
力合成矢量表达式
FR F1 F2
三、力和力系的概念 4. 力的矢量表示
矢量 FA , Fx
定位矢量：作用点固定不变 自由矢量：作用点非固定，可以沿作用线移动
三、力和力系的概念 5. 力系
§1-1 静力学基本概念
F2 F1
力系：作用在物体上的一群力
平衡力系：使物体保持平衡的力系
F3
Fn
等效力系：两个力系分别作用于同一物体效应相同
一、工程力学概述
工程力学
静力学
材料力学
引言
研究构件的受力 和平衡的规律。
研究构件在外力作 用下的内力、变形 和失效的规律。
提出保证构件具有足够强度、刚 度和稳定性的设计准则和方法。
静力学部分
·1、 物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的受力分析
将研究对象从周围物体中分离出来，作为受力体 分析所受力，作出受力图。
FB
F
B
A
C 分析 BC 杆的受 力，作出受力图
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 3. 力的三要素
大小：相互机械作用强度，通过力的外效应或内效 应的大小来度量。单位：牛顿（N）、kN 方向：物体在力作用下开始运动的方向，沿该方向 画出的直线称为力的作用线。包含：作用线在空间 的方位及指向。
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 3. 力的三要素
2. 约束力特点 二力构件对物体的约束力沿两作用点的连线。
• §1-4 受力图
作用在物体上的力： 主动力（已知），如重力,风力,气体压力等。 约束力（未知），如各种约束产生的力。
在工程实际中，为了求出未知的约束力，需要根据已知力 （主动力），应用平衡条件求解。为此，首先要确定构件受了 几个力，每个力的作用位置和作用方向，这种分析过程称为物
2）作业：A，B（-1），C（-3）,D（-5，可补1次）,缺（-5） ，作业每周四早上课前上交（作业纸、标题号、尺 画图、勿抄袭）；
期中考试成绩低于设定分数线取消参加期末考试资格!!
学习指导
• 仔细听讲，以课堂讲授内容为主； • 深刻领会基本概念，把握重点，掌握问
题的分析原理和方法； • 抓住脉络，再认真看书，看懂看透； • 先看例题，再独立完成作业。
工程力学A
主讲教师：***
电话：******** 办公室：专业基础教研室 402
教材
单辉祖，谢传锋主编 高等教育出版社
成绩评定
总成绩=平时成绩（20%）+期中成绩（10%）+期末成绩（70%） 平时成绩评定方法：百分制，扣分原则
1）考勤：旷（-10），迟（-5），病事假（-3，课前请假）， 旷课3次以上取消期末考试资格；
加平衡力 F = F = F
B
F F A
F
减平衡力 F = F
F B
F F A
力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用点
刚体
力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用线
3. 三力平衡汇交定理 P25 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。
风振作用下 扭曲变形
发射架的刚 度要求很高
材料力学部分
· 3、稳定失效
构件在外力作用下其平衡 形式发生突然改变
构件应有足够的保持原有平衡状态的能力 (足够的稳定性)
二、课程内容
· 分析并确定构件所受各种外力的大小 和方向。（静力学）
· 研究外力作用下构件的内部受力、变 形、失效的规律。（材料力学）
约束力F通常用通过铰链中心的两个大小未
知的正交分力Fx、Fy表示
· 固定铰支座（固定铰支）
简图
约束力Fx、Fy可看成是销钉与固定支座整体对
物体的作用力，实际是销钉对物体的作用力。
· 中间铰（连接铰链）
简图
销钉可以看成与其中一个构件构成一个整体，也可 以作为单个构件、一个销钉分别受力分析。
当销钉连接两个以上构件或节点有其它力作用，此 时受力分析宜把构件和销钉分开。
力的三角形法则
F2 A
F1
FR
F1 FR
F2 A
F2
F1
作用于物体某一点上两个力的合力，作用于同一点， 两个力首尾依次相连，合力的大小和方向由第一个力的始 点到第二个力的终点表示。
§1-2 静力学公理
公理2 二力平衡原理 P19
作用在刚体上的两个力，平衡的充分与必要条件：两个力的大 小相等、方向相反、作用在一直线上。（等值、反向、共线）
2. 约束力特点
通过接触点和球心指向物体，通常用互相垂直的分力Fx、 Fy 、Fz表示。
简图
Fz
Fx
Fy
六、止推轴承
1. 约束性质
限制物体在垂直于轴线的平面内径向运动，而且限制 单方向的轴向运动。
2. 约束力特点
通常用互相垂直的分力Fx、Fy 、Fz表示。
轴
简图
轴承
七、二力构件
1. 约束性质 物体对二力构件的作用力沿必通过两作用点的连线。
柔性体（受压不能平衡）
§1-3 约束和约束力
自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受限制的物体。
约束：限制非自由体某些位移的条件或装置。
FT
约束
约束力：约束施予被约束物体的力。 主动力: 使物体运动或有运动趋势的力。
P
非自 由体
约束力的特点：
§1-3 约束和约束力
①大小常常是未知的；
②方向总是与约束所限制的物体位移方向相反；
· 提出保证构件具有足够强度、刚度和 稳定性的设计准则和方法。（材料力学）
第一篇 静力学
第一章 静力学基本概念与物体受力分析
• §1-1 静力学基本概念 • §1-2 静力学公理 • §1-3 约束和约束力 • §1-4 受力图
§1-1 静力学基本概念
一、刚体的概念
刚体是指在力作用下不变形的物体，即刚体内 部任意两点之间的距离保持不变。理想的
FC
静力学部分
·2、力系的简化 用最简单的力系等效代替复杂的力系。
FB
FA
BA
FA BA
FB
力系等效：
作用在刚体上的力系用另一力系代替而不改变对 刚体的作用效应。
静力学部分
· 3、力系的平衡条件 刚体处于平衡状态时作用于刚体上的力系应满足的条件。
Fx 0 Fy 0
求F1、F2
y
F1 ?
· 滑动轴承（径向轴承）
轴
轴承
B
o
FB
FC
o
C
Fy o Fx
力学简图
Fy
Fx y
Fy
x Fx
四、活动铰链支座
1. 约束性质 活动铰链支座限制物体沿接触面法线方向移动，不限 制物体的转动和沿接触面切线方向移动。
简图 2. 约束力特点 约束力F 垂直于滚子支承面通过铰链中心。
五、光滑球铰链
1. 约束性质 限制物体在空间上任意移动，不限制绕此点任意转动。
③作用点在被约束物体与约束的接触点。
工程中常见约束及约束力特点分析
一、柔索（绳索、皮带、链条）
1. 约束性质 约束只能承受拉力，不能承受压力和抵抗弯曲。
2. 约束力特点
约束力F 作用于柔索和物体
F
的连接处，方向沿柔索背离被约
束物体。
F1
F1
F2 F2
二、光滑支承面
1. 约束性质 限制物体沿接触面公法线指向约束方向的位移。
F2 ?
根据平衡条件可求出作用
x
在平衡刚体上的未知力。
F3
材料力学部分
· 1、强度失效
构件在外力作用下发生不 可恢复的塑性变形或断裂
构件应有足够的抵抗破坏的能力 (足够的强度)
塑性变形
断裂
塑性变形+断裂
材料力学部分
· 2、刚度失效
构件在外力作用下产生过量的 弹性变形
构件应有足够的抵抗变形的能力 (足够的刚度)
体的受力分析。
受力分析过程
1、要确定所要研究的物体以及这一物体所受的约束。 选择研究对象
2、要将这一构件从所受的约束或与之相联系的物体中分离出 来。这一过程称为解除约束，解除约束后的构件称为分离体 或自由体(free body)。 取分离体
3、要分析分离体上作用有几个力，每个力的大小、作用线和 指向，特别是要根据约束性质确定各约束力的作用线和指向。
静力学研究对象 变形不大或变形对所研究的问题没有实质影响，
抽象或简化为刚体。 刚体静力学
§1-1 静力学基本概念
二、平衡的概念
平衡是指物体相对惯性参考系静止或者作匀速 直线平移。 工程中，将固定在地球上的参考系视为惯性参 考系。 平衡是指物体相对地球处于静止或者作匀速直 线平移的状态。
大小 方向 作用点：物体间相互作用位置。(1)抽象为点时：
集中力；（2）不能抽象为点时：分布力，单位面 积上力q（N/cm2）来度量，称为载荷集度。
集中力
F1
F2
分布力
通常用单位长度的力表示沿长
度方向上的分布力的强弱程度，称
q
为载荷集度，用记号q表示,单
位为N／m。
FA , Fx
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 1. 力
物体间相互机械作用。 （1）物体间直接接触的作用：压力、摩擦力等； （2）不直接接触，通过场的作用：万有引力、电磁
力、重力等。
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 2. 力的作用效应
外效应（运动效应）：使得物体的机械运动状态发 生改变，如物体的运动速度、方向。 内效应（变形效应）：使得物体的形状发生改变， 如梁的弯曲、弹簧伸长等。
力是矢量
具有一方向的带箭头 的线段表示力
线段的起点或终点表示 力的作用点
力的方向指静止质点在力作用 下开始运动的方向
线段的方向和箭头的指 向表示力的方向
线段长度表示力的大小
力的作用点是物体相 互作用位置的抽象化
力的大小反映物体间相互作用的 强度（力的国际单位:N，工程单 位:kgf）
§1-1 静力学基本概念
流体力学的研究对象是气体和流体。研究在力的作用下，流体 本身的静止状态、运动状态及流体和固体之间有相对运动时的 相互作用和流体规律等。属于流体力学的有水力学、空气动力 学、环境流体力学等。
力学分类
理论力学分类
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。 一般可分为静力学、运动学和动力学三部分。 静力学研究力系或物体的平衡问题，不涉及物体的运动； 运动学研究物体如何运动，不考虑物体受力情况； 动力学则讨论力与运动的关系。
与二力平衡原理有何区别？
公理4 作用力与反作用力定律
两物体间互相作用的力总是同时存在，大小相等、 方向相反、作用在同一直线上。
公理5 刚化公理 P61
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。
变形体（受拉力平衡）
反之不一定成立！
刚化为刚体（仍平衡）
刚体（受压平衡）
2. 约束力特点 约束力F 沿接触面公法线指向物体。
三、光滑圆柱铰链
1. 约束性质 两物体用光滑圆柱体相连，限制物体在与圆柱体轴线 垂直的平面内移动。
销钉
物体 物体
销钉
铰
铰
2. 约束力特点 约束力F 通过接触点并沿接触面法线方向。
Fy
o
Fx
F
通常接触点与被约束物体所受主动力有关，故约束力F 方向不能确定。
F
FF
F
1. 对于变形体，以上为必要而非充分条件。
FF
FF
2. 二力构件
F
在二力作用下平衡的构件。
F
F
二力构件是否一定是直杆?
F
二力必等值反向
F
B
由二力平衡的必要条件等值反向证明 A
FFB B
C
二力作用线必沿二力作用点的连线
由二力平衡的必要条件共线证明
FFCC
§1-2 静力学公理
公理3 加减平衡力系原理 P19
力系的简化：用简单力系等效代替复杂力系的过程
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 6. 力系分类
平面力系、空间力系 共线力系、汇交力系、平行力系、任意力系 平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系 空间汇交力系、空间平行力系、空间任意力系
（1） 平面力系
y
M1 y
y
M2
任意力系x
在已知力系上加减任意平衡力系，不改变原力 系对刚体的作用效应。
FA
FB
FA
BA
力系等效
1. 简化力系
BA FB
将已知力系中的平衡力系去掉，不会改变刚体 的运动效应。
FB
FA
FB
FA
BA
力系简化
BA
FB
FB
2. 力的可传性 P19
力沿其作用线可平移至刚体上任意点而不会改 变刚体的运动效应。
B
F A
力学分类
根据研究的对象可分为一般力学、固体力学和流体力学三个分支。
一般力学研究力及其与运动的关系。属于一般力学范畴的有理 论力学（含静力学、运动学、动力学）、分析力学、振动理论 等。
固体力学研究在外力作用下，可变形固体内部各质点所产生的 位移、运动、应力、应变及其破坏规律。属于固体力学范畴的 有材料力学、结构力学、弹性力学和塑性力学、复合材料力学、 断裂力学等。
（2） 空间力系
平行力系 x
A 汇交力系 x
任意力系
平行力系
汇交力系
§1-2 静力学公理
公理1 力的平行四边形法则 P20
作用于物体某一点上两个力可以合成为一个合力， 合力作用于同一点，其大小和方向由这两个力所构成的 平行四边形的对角线表示。
FR F2
A
F1
力合成矢量表达式
FR F1 F2
三、力和力系的概念 4. 力的矢量表示
矢量 FA , Fx
定位矢量：作用点固定不变 自由矢量：作用点非固定，可以沿作用线移动
三、力和力系的概念 5. 力系
§1-1 静力学基本概念
F2 F1
力系：作用在物体上的一群力
平衡力系：使物体保持平衡的力系
F3
Fn
等效力系：两个力系分别作用于同一物体效应相同
一、工程力学概述
工程力学
静力学
材料力学
引言
研究构件的受力 和平衡的规律。
研究构件在外力作 用下的内力、变形 和失效的规律。
提出保证构件具有足够强度、刚 度和稳定性的设计准则和方法。
静力学部分
·1、 物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的受力分析
将研究对象从周围物体中分离出来，作为受力体 分析所受力，作出受力图。
FB
F
B
A
C 分析 BC 杆的受 力，作出受力图
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 3. 力的三要素
大小：相互机械作用强度，通过力的外效应或内效 应的大小来度量。单位：牛顿（N）、kN 方向：物体在力作用下开始运动的方向，沿该方向 画出的直线称为力的作用线。包含：作用线在空间 的方位及指向。
§1-1 静力学基本概念
三、力和力系的概念 3. 力的三要素
2. 约束力特点 二力构件对物体的约束力沿两作用点的连线。
• §1-4 受力图
作用在物体上的力： 主动力（已知），如重力,风力,气体压力等。 约束力（未知），如各种约束产生的力。
在工程实际中，为了求出未知的约束力，需要根据已知力 （主动力），应用平衡条件求解。为此，首先要确定构件受了 几个力，每个力的作用位置和作用方向，这种分析过程称为物
2）作业：A，B（-1），C（-3）,D（-5，可补1次）,缺（-5） ，作业每周四早上课前上交（作业纸、标题号、尺 画图、勿抄袭）；
期中考试成绩低于设定分数线取消参加期末考试资格!!
学习指导
• 仔细听讲，以课堂讲授内容为主； • 深刻领会基本概念，把握重点，掌握问
题的分析原理和方法； • 抓住脉络，再认真看书，看懂看透； • 先看例题，再独立完成作业。
工程力学A
主讲教师：***
电话：******** 办公室：专业基础教研室 402
教材
单辉祖，谢传锋主编 高等教育出版社
成绩评定
总成绩=平时成绩（20%）+期中成绩（10%）+期末成绩（70%） 平时成绩评定方法：百分制，扣分原则
1）考勤：旷（-10），迟（-5），病事假（-3，课前请假）， 旷课3次以上取消期末考试资格；
加平衡力 F = F = F
B
F F A
F
减平衡力 F = F
F B
F F A
力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用点
刚体
力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用线
3. 三力平衡汇交定理 P25 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。
风振作用下 扭曲变形
发射架的刚 度要求很高
材料力学部分
· 3、稳定失效
构件在外力作用下其平衡 形式发生突然改变
构件应有足够的保持原有平衡状态的能力 (足够的稳定性)
二、课程内容
· 分析并确定构件所受各种外力的大小 和方向。（静力学）
· 研究外力作用下构件的内部受力、变 形、失效的规律。（材料力学）
约束力F通常用通过铰链中心的两个大小未
知的正交分力Fx、Fy表示
· 固定铰支座（固定铰支）
简图
约束力Fx、Fy可看成是销钉与固定支座整体对
物体的作用力，实际是销钉对物体的作用力。
· 中间铰（连接铰链）
简图
销钉可以看成与其中一个构件构成一个整体，也可 以作为单个构件、一个销钉分别受力分析。
当销钉连接两个以上构件或节点有其它力作用，此 时受力分析宜把构件和销钉分开。
力的三角形法则
F2 A
F1
FR
F1 FR
F2 A
F2
F1
作用于物体某一点上两个力的合力，作用于同一点， 两个力首尾依次相连，合力的大小和方向由第一个力的始 点到第二个力的终点表示。
§1-2 静力学公理
公理2 二力平衡原理 P19
作用在刚体上的两个力，平衡的充分与必要条件：两个力的大 小相等、方向相反、作用在一直线上。（等值、反向、共线）
2. 约束力特点
通过接触点和球心指向物体，通常用互相垂直的分力Fx、 Fy 、Fz表示。
简图
Fz
Fx
Fy
六、止推轴承
1. 约束性质
限制物体在垂直于轴线的平面内径向运动，而且限制 单方向的轴向运动。
2. 约束力特点
通常用互相垂直的分力Fx、Fy 、Fz表示。
轴
简图
轴承
七、二力构件
1. 约束性质 物体对二力构件的作用力沿必通过两作用点的连线。
柔性体（受压不能平衡）
§1-3 约束和约束力
自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受限制的物体。
约束：限制非自由体某些位移的条件或装置。
FT
约束
约束力：约束施予被约束物体的力。 主动力: 使物体运动或有运动趋势的力。
P
非自 由体
约束力的特点：
§1-3 约束和约束力
①大小常常是未知的；
②方向总是与约束所限制的物体位移方向相反；
· 提出保证构件具有足够强度、刚度和 稳定性的设计准则和方法。（材料力学）
第一篇 静力学
第一章 静力学基本概念与物体受力分析
• §1-1 静力学基本概念 • §1-2 静力学公理 • §1-3 约束和约束力 • §1-4 受力图
§1-1 静力学基本概念
一、刚体的概念
刚体是指在力作用下不变形的物体，即刚体内 部任意两点之间的距离保持不变。理想的
FC
静力学部分
·2、力系的简化 用最简单的力系等效代替复杂的力系。
FB
FA
BA
FA BA
FB
力系等效：
作用在刚体上的力系用另一力系代替而不改变对 刚体的作用效应。
静力学部分
· 3、力系的平衡条件 刚体处于平衡状态时作用于刚体上的力系应满足的条件。
Fx 0 Fy 0
求F1、F2
y
F1 ?
· 滑动轴承（径向轴承）
轴
轴承
B
o
FB
FC
o
C
Fy o Fx
力学简图
Fy
Fx y
Fy
x Fx
四、活动铰链支座
1. 约束性质 活动铰链支座限制物体沿接触面法线方向移动，不限 制物体的转动和沿接触面切线方向移动。
简图 2. 约束力特点 约束力F 垂直于滚子支承面通过铰链中心。
五、光滑球铰链
1. 约束性质 限制物体在空间上任意移动，不限制绕此点任意转动。
③作用点在被约束物体与约束的接触点。
工程中常见约束及约束力特点分析
一、柔索（绳索、皮带、链条）
1. 约束性质 约束只能承受拉力，不能承受压力和抵抗弯曲。
2. 约束力特点
约束力F 作用于柔索和物体
F
的连接处，方向沿柔索背离被约
束物体。
F1
F1
F2 F2
二、光滑支承面
1. 约束性质 限制物体沿接触面公法线指向约束方向的位移。
F2 ?
根据平衡条件可求出作用
x
在平衡刚体上的未知力。
F3
材料力学部分
· 1、强度失效
构件在外力作用下发生不 可恢复的塑性变形或断裂
构件应有足够的抵抗破坏的能力 (足够的强度)
塑性变形
断裂
塑性变形+断裂
材料力学部分
· 2、刚度失效
构件在外力作用下产生过量的 弹性变形
构件应有足够的抵抗变形的能力 (足够的刚度)
体的受力分析。
受力分析过程
1、要确定所要研究的物体以及这一物体所受的约束。 选择研究对象
2、要将这一构件从所受的约束或与之相联系的物体中分离出 来。这一过程称为解除约束，解除约束后的构件称为分离体 或自由体(free body)。 取分离体
3、要分析分离体上作用有几个力，每个力的大小、作用线和 指向，特别是要根据约束性质确定各约束力的作用线和指向。
静力学研究对象 变形不大或变形对所研究的问题没有实质影响，
抽象或简化为刚体。 刚体静力学
§1-1 静力学基本概念
二、平衡的概念
平衡是指物体相对惯性参考系静止或者作匀速 直线平移。 工程中，将固定在地球上的参考系视为惯性参 考系。 平衡是指物体相对地球处于静止或者作匀速直 线平移的状态。
大小 方向 作用点：物体间相互作用位置。(1)抽象为点时：
集中力；（2）不能抽象为点时：分布力，单位面 积上力q（N/cm2）来度量，称为载荷集度。
集中力
F1
F2
分布力
通常用单位长度的力表示沿长
度方向上的分布力的强弱程度，称
q
为载荷集度，用记号q表示,单
位为N／m。
FA , Fx