第1章静力学基本概念与物体受力分析精品PPT课件

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静力学基本概念和物体的受力分析课件

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对研究对象或所处状态提 出假设,然后进行分析和 推理。
验证假设
通过计算或实验验证假设 的正确性。
应用假设法
在静力学中,假设法常用 于判断物体的运动趋势或 确定某些未知量。
叠加法
分别分析各力作用下的效果
01
将物体所受各力分别单独作用时产生的效果进行叠加。
求解合力作用下的效果
02
根据叠加原理,求出各力共同作用时物体的运动状态或变形情
空间任意力系的平衡方程可表示为:∑Fx=0,∑Fy=0,∑Fz=0, ∑Mx=0,∑My=0,∑Mz=0(M为对任一点的主矩)。
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摩擦现象及摩Βιβλιοθήκη 力分析摩擦现象概述摩擦现象的定义
两个相互接触的物体在相对运动 或相对运动趋势时,在接触面上 产生的阻碍相对运动或相对运动
趋势的现象。
摩擦的分类
根据摩擦面的运动形式,摩擦可分 为滑动摩擦和滚动摩擦。
约束反力
通过接触点,方向沿接触面的公法线指向物体。
应用实例
光滑平面、圆柱面等。
铰链约束
约束特点
允许两物体绕铰链中心相 对转动,但不能发生相对 移动。
约束反力
通过铰链中心,方向垂直 于两物体的接触面。
应用实例
门窗、桥梁等建筑结构中 的铰链连接。
固定端约束
约束特点
应用实例
物体的一端被完全固定,不能发生任 何位移和转动。
流体静力学问题
研究流体在静止状态下的受力情况,如液体压力、浮力等问题。
机器零件受力分析
针对具体机器零件,分析其工作过程中的受力情况,为零件设计和 优化提供依据。
工程实际中物体受力分析应用举例
01
02
03
04
建筑结构荷载分析

静力学基本概念与物体的受力分析.pptx

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原力系对刚体的作用效应。 推论1:力的可传性。 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点,而不改变
该力对刚体的效应。
力的可传性原理不适应于研究物体的内效应;
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公理3 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力可合成一
个合力,此合力也作用于该点,合力的 大小和方向由以原两力矢为邻边所构成 的平行四边形的对角线来表示。
和弯曲作用,只能限制物体沿柔性体伸长的方向运动。 结论:绳索类只能提供拉力,所以它们的约束反力是作
用在接触点或联接点,方向沿绳索背离所研究的物体。
T
P
P
S1 S'1
S2 S'2
24
2.光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计)
约束特点:不论支承接触表面的形状如何, 只能承受压力,不能承受拉力。
结论:约束反力作用在接触点处,方向沿 公法线,指向受力物体为压力;
B
雨搭
32
一、受力分析 解决力学问题时,首先要选定需要进行研究的物体,即
选择研究对象;然后根据已知条件,约束类型并结合基 本概念和公理分析它的受力情况,这个过程称为物体的 受力分析。 作用在物体上的力有: 一类是:主动力,如重力,风力,气体压力等。 二类是:被动力,即约束反力。 外力与内力的相对性: 外力:是指物系外的物体与物体间的作用力; 内力:是指物系内部各物体相互间的作用力。
变成刚体(刚化为刚体),则平衡状态保持不变。 公理5告诉我们:处于平衡状态的变形体,可用刚
体静力学的平衡理论。
公理6 解除约束原理
当物体上任何约束解除时,可用相应的约束反力代
替。
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小结: 静力学公理阐明了力的基本性质 二力平衡公理是最基本的力系平衡条件; 加减平衡力系公理是力系等效代换和简化的理论基础; 力的平行四边形法则则说明了力的矢量运算法则, 是力系简化的基本规则之一; 作用力与反作用力定律说明了力是物体间相互的机械 作用,揭示了力的存在形式与力在物系内部的传递方

静力学基础PPT课件

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RA
C A
A
B
B
RB
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–1 静力学公理
公理二 力平行四边形法则
作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点 的一个力,即合力。
合力的大小由以两力的为邻边而作出的力平行四边形 的对角线来表示。
矢量表达式:F= F1+F2
F2
F
A F1
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–3 结构及构件的受力图 检查下面的受力图有什么错误
思考题
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–3 结构及构件的受力图
练习题
Q A
Pa B
B
A
C
P
对AB,BC
Q
FAx
FAy
Pa
FRB
FB’
FB
P FA
FC
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–Байду номын сангаас 结构及构件的受力图
物体系的受力分析
例题2-3. 由水平杆AB和斜杆BC
方向:与被限制的位移方向相反 大小:由平衡方程确定 (5)主动力:约束反力以外的力 可事先测得的力,如推力、拉力、重力等
第一章 静力学基础和物体的受力分析
§2–2 三、常见几种约束类型
1、柔性约束:
荷载 约束 结构的计算简图
FT1
约束
A FT2
柔性约束的特点:
• 只能受拉,不能受压 • 只能限制沿约束的轴线伸长方向
构成的管道支架如图所示.在AB
A
杆上放一重为P的管道. A ,B,C
处都是铰链连接 .不计各杆的自
重 ,各接触面都是光滑的.试分别
画出管道O,水平杆AB,斜杆BC

工程力学第1章静力学基本概念与物体的受力图(共71张精选PPT)

工程力学第1章静力学基本概念与物体的受力图(共71张精选PPT)
特别要注意的是,必须把作用与反作用定律、二力平衡公理 严格地区分开来。作用与反作用定律是表明两个物体相互作用的 力学性质,而二力平衡公理则说明一个刚体在两个力作用下处于 平衡时两力满足的条件。
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
1.2.1 力矩
1.2 力 矩 与 力 偶
人们从生产实践活动中得知,力不仅能够使物体沿某方向移动, 还能够使物体绕某点产生转动。例如人用扳手拧紧螺母时, 施于 扳手的力F使扳手与螺母一起绕转动中心O转动,由经验可知,转 动效应的大小不仅与F的大小和方向有关, 而且与转动中心点O到F 作用线的垂直距离有关,因此,在F作用线和转动中心点O所在的同一平面 内(如图1.8所示)我们将点O称为矩心,点O到F作用线的垂直距离d称为 力臂,力使物体绕转动中心的转动效应,就用力F的大小与力臂d的乘积 并冠以适当的正负号来度量, 该量称为力对O点之矩,简称力矩,记作
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
F1
A
Байду номын сангаасF1
FR
F3
CO
F2
B
F2
图 1.7
第1章 静力学基本概念与物体的受力图
性质四
两物体间的作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反, 沿 同一条直线,分别作用在这两个物体上。
此定律概括了自然界中物体间相互作用关系,表明一切力总是成 对出现的,揭示了力的存在形式和力在物体间的传递方式。
性质二
在作用于刚体的任意力系上,加上或者减去一个平衡力系, 都不会 改变原力系对刚体的作用效果。由此可得如下推论:
推论1
刚体上的力可沿其作用线移到该刚体上的任意位置,并不改变该力对该 刚体的作用效应。
如图1.5所示,作用于小车A点的推力F沿其作用线移到B点, 得拉力F′,虽然推力变为拉力,但对小车的作用效应是相同的。 由此
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查资料,写学习认识
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分类:
平面力系:力的作用线均在同一平面内 汇交力系:力的作用线汇交于一点
第一章 静平行力力系学:力公的作理用线和相互物平行体的受力分析 一般力系:力的作用线既不完全汇交,又不完全平行 第一节 基本空概间力念系
• 一、力 物合体力间相分互力的机械力作系用。 • 二、刚体 在力的作用下不变形的物体。 • 三、平衡
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限制? 三、光滑圆柱铰链(固定铰支座和中间铰)
1.约束性质
限制了平面内可能的移动。
2.约束力特点 约束力F 通过接触点并沿接触面法线方向。
销钉圆孔实质是光滑面约束,光滑约束法 向将压铰力链,约接钉束触孔力面间分公隙解法小为线,平即接行圆触四孔点边半未形径知与,,分一力解定为方矩向形未知。 通均过可圆,心矩两形分更力容,易后计面算计,算也其容数易值合和成±号
固定铰链的约束力用通过铰链中心、互相垂直的两个分 力 Fx、Fy来表示
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·中间铰约束
(圆规,没有支座)
教程(第2版).北京:高等教育出版社 • (3)哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学
(上、下册).北京:高等教育出版社 • (4)孙训方.材料力学(I、II) .北京:高等教育
出版社 • (5)范钦珊.材料力学.北京:高等教育出版社
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讨论思考作业:
静力学与大学物理的 区别与联系。
• 公理1 力的平行四边形法则(力的三角形法则)
作用于物体某一点上两个力的合力,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。
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第一章 静力学公理和物体的受力分析
二力构件是否一定是直杆?
• 公理2 二力平衡公理(* 重点) 二力构件
作用在刚体上的两个力,平衡的充分与必要条件: 两个力的等值、反向、共线。
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)
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第一章 静力学公理和物体的受力分析
第二节 静力学公理
第四节 受力图
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绪论
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绪论
• 1、工程力学的内容
• 受运力动及力的太传快递、—太—慢第都一不篇行静力学(平衡状态下的受力) • 构受件力的承载切能削力力—、—夹紧第力二多篇大?材轴料承力受学力(?构皮件带的拉承力载?电能机力动)力?
• 2承、载研能究力方车法刀:受理力之论后联会系不实会际拆断?轮轴受力之后会不会弯曲? • 3、本门课皮的带特受点多大及的学力会习断要裂求?
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一、柔索
1.约束性质
只能受拉,不能受压和抗弯。 2.约束力特点 约束力FT 作用于柔索和物体的连接处,方向沿柔 索背离被约束物体。绳子、皮带、链条等
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F1
F 1
F2
F
2
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二、光滑支承面
1.约束性质 限制接触点法向位移。
2.约束力特点 约束力F 沿接触面公法线指向物体。
B
力系B 等效
B
F A
加平衡力
F F A
减平衡力F B
F A
F
F =F =F
F = F
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讨论思考:
二力构件的力是否一定 要通过物体中心?
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第一章 静力学公理和物体的受力分析
第三节 约束与约束力
作用 为了画构件的受力图
为什么要画物体的受力图?
零,力单部 其是代件自矢数和由量运其运,算他动不,物受同 必体到方须接这向画触些,受不力同图作才用能点对的矢几量个进力行不运能算简 物体的限制,这些物体就 是约束,例支座
• (1)学科基础课:教材、笔、笔记、计算器 • (2)学习方法:认真听讲,课后复习,多做练习,花费
一定量的时间坚持学习 • (3)成绩评定:考勤,作业(含随堂),实验,期末;
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绪论
• 4、参考书目 • (1)单辉祖,谢传辉。工程力学(静力学与材
料力学). 北京:高等教育出版社 • (2)西南交通大学应用力学与工程系.工程力学
物体相对惯性参考系静止或作匀速直线运动。 物体受力系作用而处于平衡,则此力系称为平衡力系。 静力力系分成析为是平研衡究力构系件而在需平要衡满状足态的下条的件受成力为。平衡条件。
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“构件”:机器上的零件(齿轮、
轴)与部件(零件的组合体,轴 7 轮)。
力是矢量
具有一方向的带箭 头的线段表示力
F FB B
假设A是B的条件, 若 B A=>=A>,B, 则A则是A是B的B必的充要分条条件件,F FC若C
二力必等值反向共线;作用线必沿二力作用点的连线
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第一章 静力学公理和物体的受力分析
• 公理3 作用与反作用定律
• 公两理物体4 间加互相减作平用衡的力力总系是公同理时存在,大小相等、
约束作用于零部件上的力 称为约束力 ,例力FA、FN
和FB
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使构件运动的力称为主动力
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第一章 静力学公理和物体的受力分析
工程常见的约束可以分为下述六种类型
一、柔索 二、光滑支承面 三、光滑圆柱铰链 四、活动铰链支座 五、二力杆约束 六、固定端约束(*#难点)
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• 推方在向论已相:知反力力、系的作上用可加在传减同任性一意直平线衡上力。系,不改变原力系对
• 推刚力体论沿的:其作作三用用力效线应平可。衡平移汇至交刚定体理上任意点而不会改变刚
当力体力刚的的的体作运三上用动要共线效素面必B 应:的汇。A力三交的个于F 大A互一小不点、平。方行向F的、力F作平B 用B衡线时A。,则F A 此三F
《工程力学》
——软件+电气2013-1.2班学习课程
2015年9月1日
yonyou seentao technology Co., Ltd.
第一章 静力学公理和物体的受力分析
教学要求:
绪1论、熟悉工程力学的研究对象、内容 第2一、节掌握基刚本体概、念平衡、力的概念 第3二、节掌握静四力个学公理及推论 第三节 约束与约束力
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