理论力学ppt
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理论力学第一章ppt(哈工大版).
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[例] 吊灯
公理
约束反力
受力分析
9
公理5 刚化原理
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)
A
刚化为刚体(仍平衡)
B
刚体(受压平衡)
B
变形体(受压不能平衡)
A
刚体的平衡条件对于变形体来说只是必要而不是充分条件。
公理
约束反力
受力分析
10 10
§1-2 约束和约束力
矢来表示。
力三角形法
F2
FR
F1
FR
F2
F2
FR
A
F1
A
F1
A
公理
约束反力
受力分析
FR = F1 + F2
3
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的必要与充分条件是: 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线
等大,反向,共线
注意点
对于多刚体不成立
4
公理
约束反力
受力分析
说明:①对刚体来说,上面的条件是充要的
②对变形体来说,上面的条件只是必要条件(或多体中)
③二力体:只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
F1
公理
约束反力
受力分析
二力杆
注:二力体自重不计
二力构件
5
F2
公理3 加减平衡力系原理
作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成 平衡的力,而不改变原力系对刚体的作用。
说明:三力平衡必汇交 当三力平行时,在无限 远处汇交,它是一种特 殊情况。
46
画受力图应注意的问题
公理
约束反力
受力分析
9
公理5 刚化原理
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)
A
刚化为刚体(仍平衡)
B
刚体(受压平衡)
B
变形体(受压不能平衡)
A
刚体的平衡条件对于变形体来说只是必要而不是充分条件。
公理
约束反力
受力分析
10 10
§1-2 约束和约束力
矢来表示。
力三角形法
F2
FR
F1
FR
F2
F2
FR
A
F1
A
F1
A
公理
约束反力
受力分析
FR = F1 + F2
3
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的必要与充分条件是: 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线
等大,反向,共线
注意点
对于多刚体不成立
4
公理
约束反力
受力分析
说明:①对刚体来说,上面的条件是充要的
②对变形体来说,上面的条件只是必要条件(或多体中)
③二力体:只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
F1
公理
约束反力
受力分析
二力杆
注:二力体自重不计
二力构件
5
F2
公理3 加减平衡力系原理
作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成 平衡的力,而不改变原力系对刚体的作用。
说明:三力平衡必汇交 当三力平行时,在无限 远处汇交,它是一种特 殊情况。
46
画受力图应注意的问题
理论力学说课PPT课件
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机械运动实例
总结词
机械运动是理论力学的传统应用领域,涉及 各种实际机械系统的运动规律。
详细描述
机械运动是理论力学中最为常见的应用领域 之一。各种实际机械系统,如汽车、飞机、 机器和机器人等的运动规律,都需要通过理 论力学进行分析和描述。通过研究机械运动, 可以深入理解力矩、动量、动能等力学概念, 以及它们在机械系统中的具体应用。
自我评价
通过本课程的学习,我掌握了理论力 学的基本知识和分析方法,对物理学
的理解更加深入
我认为自己的逻辑思维、抽象思维和 创新能力得到了提高,解决问题的能 力也有所增强
建议
建议增加一些与实际应用相关的案例 和实验,以更好地理解理论力学的应 用价值
对于一些较难理解的概念和公式,希 望能够有更多的解释和练习题
详细描述
力的分析方法包括矢量表示法、直角坐标表示法和极坐标表 示法等。通过力的合成与分解,可以确定物体运动状态的变 化。力矩的计算则涉及到转动惯量、角速度和动量矩等概念 。
运动分析方法
总结词
运动分析方法主要研究物体运动轨迹、速度和加速度等参数。
详细描述
运动分析方法包括对质点和刚体的运动学分析,通过求解运动微 分方程或积分方程,可以确定物体的运动轨迹、速度和加速度等 参数。这些参数对于理解力学系统的运动规律和相互作用至关重 要。
本课程总结
提高了学生解决实际问题的能力 改进方向
针对不同专业需求,调整教学内容和深度,更好地满足学生需求
本课程总结
01
加强实验和实践环节,提高学生 的动手能力和实践经验
02
引入更多现代技术和方法,更新 教材和教学方法,保持课程的前 沿性
力学发展历程与展望
力学发展史
《理论力学》课件
![《理论力学》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/66b4374b78563c1ec5da50e2524de518964bd300.png)
《理论力学》PPT课件
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
本PPT课件为您提供了理论力学方面的基本概念和知识,希望对您的学习和工作有所帮助。
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
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理论力学完整ppt课件
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理论力学
主讲 王卫东
可编辑课件PPT
1
可编辑课件PPT
2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
可编辑课件PPT
3
可编辑课件PPT
真汽 车 碰 撞 仿
4
可编辑课件PPT
5
可编辑课件PPT
6
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学——研究物体机械运动规律的科学。
可编辑课件PPT
15
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程,也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256~前251年。
可编辑课件PPT
16
赵州桥(安济桥)
591~599年,跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱,
敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创,并有“世界桥梁鼻祖”
的美誉。
可编辑课件PPT
3 随着科学技术的发展,交叉学科的地位也越来越 重要。力学与其它学科的渗透形成了生物力学、爆 炸力学、物理力学等边缘学科,这就需要我们有坚 实的理论力学基础。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
可编辑课件PPT
24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发,经过抽象化、综合、归纳、建立 公理,再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论, 形成理论体系,然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
张衡与地动仪
东汉时期,中国发生地震的次数是比较多的,为了测定地
震方位,及时地挽救人民的生命财产,公元126年,张衡在第二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
次担任太史令之后, 就注意掌握收集地震的情报和记录,经过
多年的潜心研究,终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年),发明
主讲 王卫东
可编辑课件PPT
1
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2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
可编辑课件PPT
3
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真汽 车 碰 撞 仿
4
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5
可编辑课件PPT
6
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学——研究物体机械运动规律的科学。
可编辑课件PPT
15
都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程,也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256~前251年。
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16
赵州桥(安济桥)
591~599年,跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱,
敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创,并有“世界桥梁鼻祖”
的美誉。
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3 随着科学技术的发展,交叉学科的地位也越来越 重要。力学与其它学科的渗透形成了生物力学、爆 炸力学、物理力学等边缘学科,这就需要我们有坚 实的理论力学基础。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
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24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发,经过抽象化、综合、归纳、建立 公理,再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论, 形成理论体系,然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
张衡与地动仪
东汉时期,中国发生地震的次数是比较多的,为了测定地
震方位,及时地挽救人民的生命财产,公元126年,张衡在第二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
次担任太史令之后, 就注意掌握收集地震的情报和记录,经过
多年的潜心研究,终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年),发明
(964页PPT幻灯片版)理论力学课件
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自由体:位移不受限制的物体叫自由体。 非自由体:位移受限制的物体叫非自由体。 工程中的绝大
多数物体为非自由体。其位移受到周围物
体的限制。我们称起限制作用的周围物体为约束体。 约 束:由约束体构成,对非自由体的某些位移起限制作用 的条件。工程中的约束总是以接触的方式构成的。 约束力:约束给被约束物体的力叫约束力。(也称约束反力)
理论力学
中南大学土木建筑学院
14
公理5
刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡,若将此变形体变成
刚体(刚化为刚体),则平衡状态保持不变。
F2
绳子
平衡
F1
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
F1
F2
刚体
平衡
衡理论。
理论力学
中南大学土木建筑学院
15
§1-2 约束和约束力
一、概 念
理论力学
中南大学土木建筑学院 2
二、理论力学的任务
1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课 基 础 课
技 术 基 础 课
专
业
课
2、理论力学是很多专业课程的重要基础 例如:材料力
学、机械原理、机械零件、结构力学、 弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重 要基础。
理论力学
中南大学土木建筑学院 3
理论力学
中南大学土木建筑学院
16
约束力的特点: 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
F
F
FN2
P
解除约束,按约束 性质代之以约束力。
FN2
P
对单个对象,为了简化
FN1
理论力学
中南大学土木建筑学院
多数物体为非自由体。其位移受到周围物
体的限制。我们称起限制作用的周围物体为约束体。 约 束:由约束体构成,对非自由体的某些位移起限制作用 的条件。工程中的约束总是以接触的方式构成的。 约束力:约束给被约束物体的力叫约束力。(也称约束反力)
理论力学
中南大学土木建筑学院
14
公理5
刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡,若将此变形体变成
刚体(刚化为刚体),则平衡状态保持不变。
F2
绳子
平衡
F1
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
F1
F2
刚体
平衡
衡理论。
理论力学
中南大学土木建筑学院
15
§1-2 约束和约束力
一、概 念
理论力学
中南大学土木建筑学院 2
二、理论力学的任务
1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课 基 础 课
技 术 基 础 课
专
业
课
2、理论力学是很多专业课程的重要基础 例如:材料力
学、机械原理、机械零件、结构力学、 弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重 要基础。
理论力学
中南大学土木建筑学院 3
理论力学
中南大学土木建筑学院
16
约束力的特点: 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
F
F
FN2
P
解除约束,按约束 性质代之以约束力。
FN2
P
对单个对象,为了简化
FN1
理论力学
中南大学土木建筑学院
理论力学PPT
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方法
平面平行力 系平衡方程 求反力解题
方法
判别方法
求平面桁架 内力的解题 步骤
§3-1 平面任意力系向作用面内一点简化
一、平面任意力系的概念和实例
所谓平面任意力系是指各力作用线在同一平面内且任意分 布的力系。任意分布指各力作用线既不全部平行又不全部相交。
平面任意力系是工程上比较常见的力系,很多实际问题都可 简化成平面任意力系问题来处理。例如,在建筑工程中,有些结 构的厚度比其余两个方向的尺寸小得多,可看作为一个平面,这 样的结构称为平面结构。而平面结构上作用的任意分布的各力, 其作用线一般都在平面结构的这一平面内,因此可看作平面任意 力系。再例如,有些结构虽然不是平面结构,其上的力系本来也 不是平面任意力系,但如果作用在结构上的力、结构本身及支承 都对称于某一平面,则作用结构上的力系就可简化这个对称平面 的平面任意力系。水利工程上常见的水坝,在进行力学分析时, 往往沿坝长取单位长度(1m)的坝段来研究,这是一个对称于坝 段中央平面的结构,因此,可将坝段上所受的力系简化为作用在 坝段中央平面的平面任意力系。
M1 M O (F1), M 2 M O (F2 ), …, M n M O (Fn ) O点称为简化中心
平面任意力系 向一点简化 平面汇交力系+平面力偶系
(简化中心)
其中平面汇交力系的合成结果为
FR
F i
F i
(矢量和)
平面力偶系的合成结果为
MO MO (Fi )
(代数和)
平面汇交力系力,FR′ (主矢,作用在简化中心) 平面力偶系力偶,MO (主矩,作用在该平面上)
第三章 平面任意力系
§3-1 平面任意力系向作用面内一点简化 §3-2 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 §3-3 物体系统的平衡·静定和超静定问题 §3-4 平面简单桁架的内力计算
平面平行力 系平衡方程 求反力解题
方法
判别方法
求平面桁架 内力的解题 步骤
§3-1 平面任意力系向作用面内一点简化
一、平面任意力系的概念和实例
所谓平面任意力系是指各力作用线在同一平面内且任意分 布的力系。任意分布指各力作用线既不全部平行又不全部相交。
平面任意力系是工程上比较常见的力系,很多实际问题都可 简化成平面任意力系问题来处理。例如,在建筑工程中,有些结 构的厚度比其余两个方向的尺寸小得多,可看作为一个平面,这 样的结构称为平面结构。而平面结构上作用的任意分布的各力, 其作用线一般都在平面结构的这一平面内,因此可看作平面任意 力系。再例如,有些结构虽然不是平面结构,其上的力系本来也 不是平面任意力系,但如果作用在结构上的力、结构本身及支承 都对称于某一平面,则作用结构上的力系就可简化这个对称平面 的平面任意力系。水利工程上常见的水坝,在进行力学分析时, 往往沿坝长取单位长度(1m)的坝段来研究,这是一个对称于坝 段中央平面的结构,因此,可将坝段上所受的力系简化为作用在 坝段中央平面的平面任意力系。
M1 M O (F1), M 2 M O (F2 ), …, M n M O (Fn ) O点称为简化中心
平面任意力系 向一点简化 平面汇交力系+平面力偶系
(简化中心)
其中平面汇交力系的合成结果为
FR
F i
F i
(矢量和)
平面力偶系的合成结果为
MO MO (Fi )
(代数和)
平面汇交力系力,FR′ (主矢,作用在简化中心) 平面力偶系力偶,MO (主矩,作用在该平面上)
第三章 平面任意力系
§3-1 平面任意力系向作用面内一点简化 §3-2 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 §3-3 物体系统的平衡·静定和超静定问题 §3-4 平面简单桁架的内力计算
理论力学 动力学基本方程(共25张PPT)
![理论力学 动力学基本方程(共25张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/82ba8dc9370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88b9.png)
t
0
,x
xo,v
v
,试求质点的运动规律。
o
④选择并列出适当形式的质点运动微分方程。
舰载飞机在解发动:机和此弹射题器推力力 求运动,属于动力学第二类问题,且力为时间的函
假设推力和跑道可能长度,那么需要多大的初速度和一定的时间隔后才能到达飞离甲板时的速度。
数。质点运动微分方程为 (2) 力是改变质点运动状态的原因
惯性参考在系工程实际问题中,可近似地选取与地球相固连的坐标系
为惯性参考系。
河南理工大学力学系
理论力学
第九章 动力学基本方程
§9-2 质点的动力学根本方程
将动力学基本方程 (ma F) 表示为微分形式的方程,
称为质点的运动微分方程。
1.矢量形式 2.直角坐标形式
d 2r m dt2 F
d 2 x
d 2y
综合问题: 局部力,局部运动求另一局部力、局部运动。
河南理工大学力学系
理论力学
第九章 动力学基本方程
工程实际中的动力学问题
舰载飞机在发动机和弹射器推力 作用下从甲板上起飞
河南理工大学力学系
理论力学
第九章 动力学基本方程
假设推力和跑道可能长度, 那么需要多大的初速度和 一定的时间隔后才能到达 飞离甲板时的速度。
载人飞船的交会与对接
该式建立了质量、力和加速度三者之间的
(4) 质量与重量之间的区别与联系。
动的初始条件,求出质点的运动。
该式建立了质量、力和加速度三者之间的
(4) 质量与重量之间的区别与联系。
§9-1 动力学根本定律
(3) 质量是物体惯性大小的度量。 ②受力分析,画出受力图 曲柄OA以匀角速度 转动,OA=r,AB=l,当
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B
26
将具有相同圆孔的两构件用圆柱形销钉连接 起来,称为中间铰约束
实质为光滑面接触 一个过轴心的未定方向的反力
一对互相正交的约束反力
B
27
滚动支座约束
在铰链支座与光滑支承面间安装几个辊 轴构成,亦称辊轴支座约束。
约束性质与光滑面约束相同,其约束力垂直于 支承面,通过铰销中心。
B
28
轴承约束(径向轴承)
B
7
三、力系
同时作用于物体的一群力-------力系
汇交力系 平行力系 一般力系
空间力系 平衡力系
平面力系
等效力系
B
8
四、静力学的基本公理
二力平衡公理 加减平衡力系公理 力的平形四边形法则 作用与反作用定律
B
9
公理1 二力平衡公理 -最简单的平衡条件
作用在刚体上的两个力,使刚体平 衡的必要和充分条件是:两个力的大小 相等,方向相反,作用线沿同一直线。
力对刚体的作用决定于:力的大小、方向和作用线。
力是有固定作用线的滑动矢量。
B
13
根据力的可传性,作D 的受力图,
此受力图是否正确?
分析整个系统平衡时,作用力 是否可沿其作用线移动?
B
14
公理3 力的平形四边形法则 -复杂力系简化的基础 矢量表达式
FRF1F2
是力的合成法则, 也是力的分解法则
既适用刚体也适于变形体
2R R 2
B
55
结论: (1)在每一瞬时,转动刚体内所有各点的速度和加速 度的大小,分别与这些点到转轴的距离成正比。
(2)在每一瞬时,转动刚体内所有各点的全加速度 a 的方
向与半径间的夹角 都相同。
速度分布图
加速度分布图
B
56
四 刚体的转动惯量与飞轮的作用
n
I
m
i
2 i
i 1
B
57
四 刚体的转动惯量与飞轮的作用
性质三:作用在同一平面内的两个力偶,若两 者的力偶矩大小相等转向相同,则两个力偶对 刚体的作用等效
B
40
推论1:只要力偶矩矢保持不变.力偶可以从刚体 的一个平面移到另一个平行的平面内,而 不改变其对刚体的转动效应.
推论2:在保持力偶矩大小不变的条件下,可以任 意改变力偶的力的大小和力臂的长短,而 不改变它对刚体的转动效应.
B
2
2.平衡与运动
平衡:相对于惯性系保持 静止或匀速直线运 动
运动是物质的固有属性 刚体基本运动方式:刚体的平动和定轴转动
B
3
二、力的概念
力是物体间相互的机械作用。这种作用使物体运动状态 发生变化或使物体产生变形。
注意:
1. 力作用于可变形的物体:既有变形效应,也可能有运动效应。
2. 力作用于刚体:不会有变形效应,只可能有运动效应。
方位;力矩在力矩平面内的转向.
力矩的几何意义: mo(F) =±2OAB面积=±Fd 力矩的单位: N·m 或 kN·m
B
36
三.力对点的矩
2.合力距定理
定理:平面汇交力 系的合力对平面内任一 点之距,等于其所有分 力对于同一点力矩的代 数和
B
37
四.力偶及其性质
F
1力偶(F ,F)
B A
力偶作用面和力偶臂d.
刚体平动时整体的运动可归结为点的运动.
B
49
二 刚体的基本运动
2.刚体的定轴转动
特点:刚体在运动时,其上 或其扩展部分有两点保持 不动, 这种运动称为刚体绕定轴 的转动。该两点的连线称 为刚体的转轴。
B
50
(1)定轴转动刚体的转动方程
如图所示转角,是固定面A与固连在转动 刚体上的动平面B的夹角。 确定了刚体 的位置,它的符号规定如下:从z 轴正
R Fi i 1
(2)解析法
应用合矢量投影定理进行汇交力系的合成.
R = Fi
Rx= Fix Ry= Fiy
B Rz= Fiz
33
二.平面汇交力系的平衡条件
汇交力系平衡的必要和充分条件是汇交力 系的合力等于零.
n
R Fi = 0 i 1
B
34
二.平面汇交力系的平衡条件 1 汇交力系平衡的几何条件
Fy
Fx
约束力的特征
与铰链的约束力完全相同
B
29
销钉的意义
中间铰
固定铰支座
B
30
第二节 刚体的平衡
B
31
一.平面汇交力系及简化 1.平面汇交力系 定义:在平面力系中所有力的作用线都汇交于一点
B
32
一.平面汇交力系及简化 1.平面汇交力系的合成
(1)几何法:平行四边形法;三角形法和多边形法.
n
B
15
推论 三力平衡汇交定理
作用于刚体上相互平衡的三力,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。
B
16
公理4 作用与反作用定律
-概括了物体间相互作用的关系
两物体间的相互作用力,大小相等,方向相 反,作用线沿同一直线。分别作用在两个相互作 用的物体上。
第一篇 理论力学
第一章 力学基础
B
1
一、刚体、平衡与运动
1-刚体(不变形的物体)
物体在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不 变。它是一个理想化的力学模型
实际物体在力的作用下,都会产生程度不同的变形。但是,这 些微小的变形,对研究物体的平衡问题不起主要作用,可以略 去不计,这样可使问题的研究大为简化。
适于刚体及变形体 运动状态或平衡状态
B
17
约束:对非自由体运动起制约作用的周围物体 约束反力:约束作用于被约束物体的力
非自由体:
其运动受到其它物体预加的直接制约的物体
B
18
约束反力的性质:
约束反力作用于接触点,总是与约束所 能阻止的物体运动方向相反。
若列车是非自由体,其约束体? •铁轨是约束体
•铁轨作用在车轮 上的力为约束力
B
19
柔性约束
柔性约束只能承受拉力 约束反力:
沿柔索而背离被约束物体,作 用于连接点。
B
20
链条约束与约束力
B
21
刚性约束
约束与被约束物体均为刚体,两者间为刚性接触 1 光滑接触面约束(设接触面光滑无摩擦)
限制物体沿接触面法线向约束内部的位移
约束力沿接触面的公法线指向被约束物体
常称为法向约束力 B
F
A
C
F
A
C
运动效应
F1
F2
F1
F2
变形效应
B
4
力对物体的作用效果取决于: 力的三要素:大小、方向和作用点。 可用一个矢量表示
力的三要素表明,力是有固定作用
点的定位矢量。
B
5
力的分类
工程上常见的力: 重力 弹力 摩擦力
B
6
力的分类
作用于某一点处的力的----集中力 当力的作用面积较大时-分布力
向看去,逆时针为正 ,顺时针为负。因 而刚体绕定轴转动的运动方程为
= f (t) 单位用弧度(rad)
B
51
(2). 定轴转动刚体的角速度和角加速 度
角速度:
lim Δd(代数 ) 量
Δt 0Δt dt
角速度也为代数量。其正负号这样来确 定,从 z 轴的正端向负瑞看,刚体逆时 针转动为正,顺时针转动为负。单位用 rad/s(弧度/秒)。
22
B
23
作ABC受力图 F
A C
B F
FA
FC
FB
B
24
2 光滑圆柱铰链约束
首都机场候机楼顶棚拱架支座
铰 (Hinge)
B
25
固定铰支座
构件的端部与支座有相同直径的圆孔,用一圆柱形销钉连接起 来,支座固定在地基或者其他结构上。这种连接方式称为固定铰链 支座,简称为固定铰支(smooth cylindrical pin support)。桥梁上的 固定支座就是固定铰链支座。
汇交力系平衡的必要和充分的几何条件 是力多边形封闭.
(2)汇交力系平衡的解析条件 Fix = 0 Fiy = 0 Fiz = 0
B
35
三.力对点的矩
z
B
1.力对点的矩
mo(F)
mo(F) = r×F
mo(F)表示力F绕O点
A
r
O
y
转动的效应.O点称为矩
d
x
心.力矩矢是定位矢量.
力矩的三要素:力矩的大小;力矩平面的
2.飞轮的作用 (1)使转速变化均匀 (2)改善扭转特性,减缓机械振动 (3)改善机器的启动和操纵性能
B
58
F1 F2
对变形体只是必要条件!
F1
B
F2
10
只在两力作用下平衡的刚体称为二力 体或二力构件。
当构件为直杆时称为二力杆。
F1
F2
B
11
公理2 加减平衡力系公理
-研究力系等效的重要依据
已知力系上加或减去任意平衡力系,并不 改变原力系对刚体的作用。
只适于刚体!
B
12
推理1 力的可传性
作用在刚体上某点的力,可沿其作用线移动, 而不改变它对刚体的作用。
B
41
五、平面力偶系的简化与平衡 1.平面力偶系的简化
平面力偶系简化(合成)的结果是 合力偶,其力偶距等于力偶系中各 分力偶矩代数和
B
42
2 平面力偶系的平衡 mix = 0 miy = 0 miz = 0
对于平面力偶系则有: mi = 0
B
43