工程静力学基础培训课件
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《静力学基本知识》课件
总结词
涉及骨骼、肌肉、韧带等生物组织的受力分析
详细描述
生物静力学涉及骨骼、肌肉、韧带等生物组织的受力分析 ，通过研究生物体的静态受力分布和特点，揭示生物体的 生长、发育和运动规律。
总结词
为生物医学工程和康复医学等领域提供理论基础
详细描述
生物静力学为生物医学工程和康复医学等领域提供了重要 的理论基础，帮助医生和工程师了解生物体的结构和功能 特点，从而设计出更加安全、有效的医疗设备和康复方案 。
总结词
二力平衡原理是指作用在刚体上的两个力，使刚体平衡的充分必要条件是：这 两个力大小相等，方向相反，作用线重合。
详细描述
二力平衡原理是静力学中最基本的概念之一。它表明，如果两个力同时作用于 一个物体，并且这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合，则物体将处于 平衡状态。这个原理在分析各种静力学问题时非常有用。
虽然静力学和运动学在研究对象和方法上有明显的区别，但它们在某些情况下也 有联系。例如，在研究刚体的平动和转动时，可以使用运动学的概念和方法来描 述物体的运动状态，而这些运动状态也可以通过静力学的方法进行分析。
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THANKS
感谢观看
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ANALYSIS
SUMMAR Y
REPORT
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ANALYSIS
SUMMAR Y
04
静力学在生活中的应用
建筑静力学
总结词
研究建筑物的静态受力分析
详细描述
建筑静力学是静力学的一个重要应用领域，主要研究建筑 物的静态受力分析，以确保建筑物在建设和使用过程中的 安全性和稳定性。
总结词
涉及建筑结构的强度、刚度和稳定性
涉及骨骼、肌肉、韧带等生物组织的受力分析
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生物静力学涉及骨骼、肌肉、韧带等生物组织的受力分析 ，通过研究生物体的静态受力分布和特点，揭示生物体的 生长、发育和运动规律。
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为生物医学工程和康复医学等领域提供理论基础
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生物静力学为生物医学工程和康复医学等领域提供了重要 的理论基础，帮助医生和工程师了解生物体的结构和功能 特点，从而设计出更加安全、有效的医疗设备和康复方案 。
总结词
二力平衡原理是指作用在刚体上的两个力，使刚体平衡的充分必要条件是：这 两个力大小相等，方向相反，作用线重合。
详细描述
二力平衡原理是静力学中最基本的概念之一。它表明，如果两个力同时作用于 一个物体，并且这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合，则物体将处于 平衡状态。这个原理在分析各种静力学问题时非常有用。
虽然静力学和运动学在研究对象和方法上有明显的区别，但它们在某些情况下也 有联系。例如，在研究刚体的平动和转动时，可以使用运动学的概念和方法来描 述物体的运动状态，而这些运动状态也可以通过静力学的方法进行分析。
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04
静力学在生活中的应用
建筑静力学
总结词
研究建筑物的静态受力分析
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建筑静力学是静力学的一个重要应用领域，主要研究建筑 物的静态受力分析，以确保建筑物在建设和使用过程中的 安全性和稳定性。
总结词
涉及建筑结构的强度、刚度和稳定性
工程力学第一章静力学基础知识ppt课件
§1-2 静力学公理
力的三角形——将力矢F1、F2首尾相接（两个 力的前后次序任意）后，再用线段将其封闭构成一 个三角形。封闭边代表合力FR。这一力的合成方法 称为力的三角形法则。
FR = F1 + F2
力的三角形法则
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
接触面面积较大不能忽略时，则力在整个接触面上 分布作用，将受力合理抽象与简化为分布力。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
集中力
分布力
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
4．力的三要素
大小 方向 作用点
力的三要素
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点的选择
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三力构件——只受共面的三个力作用而平衡的物体。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
力的三角形——将力矢F1、F2首尾相接（两个 力的前后次序任意）后，再用线段将其封闭构成一 个三角形。封闭边代表合力FR。这一力的合成方法 称为力的三角形法则。
FR = F1 + F2
力的三角形法则
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
接触面面积较大不能忽略时，则力在整个接触面上 分布作用，将受力合理抽象与简化为分布力。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
集中力
分布力
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
4．力的三要素
大小 方向 作用点
力的三要素
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
§1-1
力与静力学模型
夹紧力作用点的选择
夹紧力作用点的选择
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三力构件——只受共面的三个力作用而平衡的物体。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
工程力学教学课件静力学基础教学PPT
⑤.解方程
二.平衡方程的其它形式
注意：不论采用哪
基本形式
X 0 一矩式 Y 0
m o
0
种形式的平衡方程， 其独立的平衡方程 的个数只有三个， 对一个物体来讲,只
二矩式
X 0 mA 0 mB 0
AB⊥x轴 能解三个未知量,不 得多列！
三矩式
mA mB
0 0
m C
0
A、B、C不共线
逆正 + － 顺负
F • x F (d x) Fd
O. x
三要素: 大小、转向、作用平面
d
③.只要保持力偶矩不变，力偶可以在
作用平面内任意转移； 只要保持力偶
矩不变，可以调整力偶中力和力臂的大 小，而不改变力偶对物体的作用效果。
二.平面力偶系的合成与平衡条件
R
R’
结论: 平面力偶系可以合成, 合成的结果为一合力偶,合力偶的力偶 矩等于各个分力偶的力偶矩的代数和。
N
§1-2. 静力学公理（补充）
1、二力平衡原理 作用于刚体上的两个力平
衡的必要充分条件是----等值、 反向、共线。
F
F '
F=F'
重要名词: 二力杆(二力体，二力构件): 仅在两点受力而处于平衡的 物体或
构件. 用途: 已知两力的作用点,确定其作用线.
2. 加减平衡力系公理: 在作用于刚体的任何一个力系上,加 上或减去一对平衡力系,则不改变原力系对刚体的作用效果.
R
R F1 F2 F1
也可用三角形法则表示: F1
F2
F2
R
4 . 作用与反作用力定律: 任何两物体间的相互作用力总是成对出现, 并且等值,反向,共线, 分别同时作用在两个物体上
工程力学课件Gclx1静力学基础
除重力、电磁力外，接触处必有力，力的 方向由约束类型定。
4. 不要多画力
力是物体之间的相互机械作用。对于每 一个力，应能明确指出其施力体。
39
画受力图应注意的问题（续）
5. 不要画错力的方向 约束力的方向必须严格地按照约束的类型画。注意， 作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之 相反。
6. 受力图上只画外力，不画内力 内力与外力具有相对性。受力图上只画外力，不画内 力。
力作用点D坐标
x l,yla ,z0
M x (F) yFz zFy F(l a)cos
M
y
(F
)
zFx
xFz
Fl
cos
M z (F) xFy yFx F(l a)sin
或直接按力对轴之矩定义计算。
53
力对点的矩与力对通过该点的轴之矩的关系 证 由 m O 于 (F ) 2 A面 OB 积
力偶作用面-力偶的两个力 所在的平面。 力偶是基本力学量。
单位Nm，或kNm。
力偶矩的矢量表示
-空间力偶对刚体的作用效应，用力偶矩矢度量，记做
A
B
42
力学模型抽象化
原则
✓ 抓住关键、本质的方面； ✓ 忽略次要、非本质的方面；
FC A
抽象化的主要因素
✓ 材料无关；
✓ 忽略变形刚体或质点；
✓ 三维二维；（对称或可忽略） ✓ 复杂形状简单形状及其组合
✓ 受力集中力（力偶）、分布力 B ✓ 复杂约束理想约束
43
力学模型抽象化
FC
A
FC C
[证] ∵ F1,F2,F3为平衡力系，
∴ R,F3 也为平衡力系。
FR
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
静力学基本知识PPT53页课件
对研究对象进行受力分析的步骤为： （1）取隔离体。将研究对象从与其联系的周围物
体中分离出来，单独画出。这种分离出来的研究对 象称为隔离体。
（2） 画主动力和约束反力。画出作用于研究对象 上的全部主动力和约束反力。这样得到的图称为受 力图或隔离体图。
【例2-2】小车连同货物共重W，由绞车通过钢丝 绳牵引沿斜面匀速上升。不计车轮与斜面间的摩擦， 试画出小车的受力图。
2.1 力的基本概念及力的效应
2.1.1 力的概念
（1）力的定义 力是物体间的相互机械作用。这种作用使
物体的运动状态或形状发生改变。
（2）力的三要素 力对物体的作用效应取决于力的大小、方 向和作用点，称为力的三要素。
（3）力的分类 集中力——当力作用的面积很小以至可以忽略
时，就可近似地看成一个点。作用于一点上的力称 为集中力，单位为N（牛顿）或kN（千牛顿）。
MO(F)＝ MO(Ft)＋MO(Fr) 因力Fr通过矩心O，故MO(Fr)＝0，于是
MO(F)＝ MO(Ft)＝－FtD2＝－（Fcos）D2 ＝－75.2Ｎm
2.5 力偶及力偶矩
2.5.1 力偶的定义 两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成
的力系称为力偶，记为（F，F′）。
力偶的作用面——力偶所在的平面。 力偶臂——组成力偶的两力之间的距离。
FT
FA
FB
（2） 光滑接触面
当两物体的接触面之间的摩擦力很小、可忽略不计， 就构成光滑接触面约束。光滑接触面只能限制被约束物 体沿接触点处公法线朝接触面方向的运动，而不能限制 沿其他方向的运动。因此，光滑接触面 的约束反力只能沿接触面在接触点处的 公法线，且指向被约束物体，即 为压力。这种约束反力 也称为法向反力。
静力学基础PPT课件
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
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
《静力学基础知识》课件
在建筑稳定性分析中，需要运用静力 学的基本原理和方法，对建筑物的地 基承载能力、抗风能力、抗震能力等 进行评估和分析。
05
静力学中的问题与挑战
力矩平衡中的问题
平衡条件判断
在力矩平衡问题中，如何正确判 断系统是否处于平衡状态是一个
关键问题。
力矩分析
分析力矩时，需要确定力的作用点 和力臂，以正确计算力矩。
平衡条件的推导
通过力的合成与分解、力的矩 等基本原理，推导出平衡条件
。
平衡条件的分类：静态平衡、动态平衡
静态平衡
物体在力的作用下，处于静止状态， 此时平衡条件为合力为零。
动态平衡
物体在力的作用下，处于匀速直线运 动状态，此时平衡条件为合力矩为零 。
04
静力学应用
结构分析
结构分析是静力学的一个重要应用领域 ，主要研究结构的内力和变形。通过对 结构的静力分析，可以确定结构的承载 能力、稳定性以及在各种载荷下的响应
《静力学基础知识》ppt课件
contents
目录
• 静力学简介 • 力的基本性质 • 平衡状态与平衡条件 • 静力学应用 • 静力学中的问题与挑战 • 静力学的发展趋势与未来展望
01
静力学简介
静力学的定义
静力学
研究物体在力作用下处于平衡状态的性质和规律 。
平衡状态
物体保持静止或匀速直线运动的状态。
03
平衡状态与平衡条件
平衡状态的定义
平衡状态
物体在力的作用下，如果处于静 止或匀速直线运动状态，则称为 平衡状态。
平衡状态的条件
物体所受的合力为零，即合力矩 为零。
平衡条件的推导
01
02
03
04
静力学基本方程
静力学基础PPT课件
取隔离体
取隔离体：将所需研究构件从物体系统中分离 出来。这一过程需要解除约束，解除约束后的 构件称为隔离体或自由体 取隔离体的目的？
取隔离体是一内力外化方法，广泛应用于力学 分析
受力分析时一般会首先作整体分析
整体分析的目的？
第53页/共84页
分析受力
分析隔离体受力（包括主动力和约束力），特别是 确定各约束力的作用线和指向 ※约束力的分析步骤：
力矢量可在三维坐标系统内解析表达（两种方法）
第16页/共84页
实际载荷的简化 （表面力）
※ 载荷的分类
集
可 也分可为按体照积载荷力和的表作面用力方中式分为
静载F1 荷和动F2载荷
力
其中工程力学中涉及到的动载荷
主要为冲击载荷和交变载荷
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
第17页/共84页
分 布 力
桥面板作用在钢梁的力
当约束力的作用线与指向仅凭约束性质不能确 定时，可将其分解为两个相互垂直的约束分力。
约束力的大小由平衡分析计算确定。
前述中有一些约束力无法简单确定的约束，其 约束力的确定需要考虑力系的简化问题。
第78页/共84页
受力分析的方法与过程
力使物体产生两种运动效应
若力的作用线通过物体的质心， 则力将使物体在力的方向平移
若力的作用线不通过 物体质心，则力将使物体既 发生平移又发生转动
第14页/共84页
力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作 用点三要素
力的大小反映了物体间相互作用的强弱程度。 单位为 “牛顿”简称“牛”，英文字母N和kN分 别表示牛和千牛
2．取隔离体 将圆柱体从所受的约束中
分离出来，即得到圆柱体的隔 离体。
第57页/共84页
工程力学-第1章工程静力学基础PPT课件
• 各分支学科间的交叉结果又产生粘弹性理论、流 变学、气动弹性力学等。
.
14
• 静力学 • 材料力学 • 结构力学 • 流体力学 • 弹性力学 • 断裂力学
• ……
工程力学
.
15
第一篇 静力学
第一章 静力学基本概念与物体受力分析 第二章 平面任意力系
.
16
引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
F
G
FN2
G
约束力 特 点：
①大小常常是未知的；
FN1
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；
③作用点在物体与约.束相接触的那一点。
31
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1. 柔索：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
绳索类只能受拉， 约束反力作用在接触点， 方向沿绳索背离物体。
.
32
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
固定铰支座
上摆
销钉
下摆
.
42
固定铰支座
.
43
固定铰支座
铰
.
44
固定铰支座
.
45
中间铰
铰
.
46
中间铰
. 销钉
47
约束力表示：
简化表示：
.
48
4 活动铰支座（辊轴支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
.
49
活动铰支座
上摆
销钉
滚轮
底板
.
50
活动铰支座
.
51
• 17世纪末牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是 开普勒的行星运动三定律)，提出力学运动的三条 基本定律，使经典力学形成系统的理论。
.
14
• 静力学 • 材料力学 • 结构力学 • 流体力学 • 弹性力学 • 断裂力学
• ……
工程力学
.
15
第一篇 静力学
第一章 静力学基本概念与物体受力分析 第二章 平面任意力系
.
16
引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
F
G
FN2
G
约束力 特 点：
①大小常常是未知的；
FN1
②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；
③作用点在物体与约.束相接触的那一点。
31
二、约束类型和确定约束反力方向的方法： 1. 柔索：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
绳索类只能受拉， 约束反力作用在接触点， 方向沿绳索背离物体。
.
32
约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。
固定铰支座
上摆
销钉
下摆
.
42
固定铰支座
.
43
固定铰支座
铰
.
44
固定铰支座
.
45
中间铰
铰
.
46
中间铰
. 销钉
47
约束力表示：
简化表示：
.
48
4 活动铰支座（辊轴支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
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49
活动铰支座
上摆
销钉
滚轮
底板
.
50
活动铰支座
.
51
• 17世纪末牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是 开普勒的行星运动三定律)，提出力学运动的三条 基本定律，使经典力学形成系统的理论。
工程静力学基础培训课件
工程静力学的发展趋势
静力学理论的发展
静力学理论在不断发展，包括对材料性质、结构优化等方面的发展。
采用优化算法，对工程结构进行优化设计，使得结构更加合理、轻量化。
优化设计
采用有限元方法等分析方法，对工程结构进行优化分析，提高结构的承载能力和稳定性。
优化分析方法
采用高强度材料等，对工程结构进行优化，提高结构的强度和稳定性。
结构分析与设计
总结词
运用静力学知识，对机器设备进行安装、调试及维护。
要点一
要点二
详细描述
通过对机器设备的重量、尺寸、运动轨迹等进行精确分析，确定其最佳安装位置和调试方案。同时，根据机器设备的特性，制定相应的维护和保养计划。
机器设备安装与调试
运用工程静力学理论，分析建筑物在各种环境下的振动特性。
总结词
通过对建筑物的振动频率、振型等特性的分析，评估其在地震、风、雪等自然灾害下的安全性。同时，为建筑物的优化设计提供理论支持。
详细描述
建筑物的振动分析
05
工程静力学中的常见问题
1
摩擦与摩擦力
2
3
摩擦是物体间相互接触时的相互作用，表现为阻碍相对运动的阻力。
摩擦
摩擦力是指由于摩擦作用而产生的力，方向与物体相对运动方向相反，大小与正压力和摩擦系数成正比。
力的分类及特点
静力学基本公理
力的平行四边形法则，即两个力的合力等于这两个力为邻边构成的平行四边形的对角线。
公理一
公理二
公理三
公理四
二力平衡公理，即两个大小相等、方向相反且作用在同一直线上的两个力平衡。
加减平衡力系公理，即如果一个力系与一个力系等效，那么这个力系与反方向的力系也等效。
相关主题
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B
A
C
l
l
活塞D上受到油缸内的总压力为F = 3kN，h = 200 mm，l =1500 mm。试 画出杆AB ，活塞和连杆以及压块C
的受力图。
31
§1–4 受力分析和受力 图
解： 1.杆AB 的受力图。 2. 活塞和连杆的受力图。
B
FBA
y
E
A
D
FA
F
B
A
C
l
l
3. 压块 C 的受力图。
y
FCB
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。13:54:2213: 54:2213:54Tuesday, November 24, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.11.2420.11.2413: 54:2213:54:22Novem ber 24, 2020
加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月24日 下午1时 54分20.11.2420.11.24
35
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.11.2420.11.24Tuesday, November 24, 2020
天生我材必有用，千金散尽还复来。13:54:2213:54: 2213:5411/24/2020 1:54:22 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.11.2413:54:2213:54Nov-2024-Nov-20
N
A
B
25
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
5、双铰链刚杆约束：
C A
NA A
B
B
NB
26
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束 6、插入端约束：
27
§1–4 受力分析和受力图
画受力图的方法与步骤：
1、取分离体（研究对象） 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生
运动或运动趋势的力） 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束
10
§1–2 静力学公理
推论 (力在刚体上的可传性)
作用于刚体的力，其作用点可以沿作用线 在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚 体的作用
F
=
= B
F1
F F2
B
F1
A
A
A
11
§1–2 静力学公理
公理三 (力平行四边形公理)
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。合力的矢由原两
5
第
一
章
§1–1 静力学的基本概念
工
§1–2
程
静力学公理ຫໍສະໝຸດ 静§1–3约束和约束反力
力
学
§1–4 受力分析和受力图
基
础
目录
6
§1–1 静力学的基本概念
1、平衡——平衡是物体机械运动的特殊形式，是 指物体相对地球处于静止或匀速直线运动 状态。
2、刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始 终保持不变的物体。或者在力的作用下， 任意两点间的距离保持不变的物体。
反力（研究对象与周围物体的连接关系）
28
§1–4 受力分析和受力
例题1-1 在图图示的平面系统中，匀质球A重为P，借本身重量和
摩擦不计的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面上，
绳的一端挂着重为Q 的物体B。试分析物体B、球A 和滑轮C 的受
力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。
解：
TD
G
E
常见的几种类型的约束
(1) 固定铰链支座：
N
Ny
Nx
21
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
(2) 活动铰链支座：
N
N
22
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
光滑圆柱铰链约束实例
23
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
24
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束 4、光滑球铰链约束：
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。下午1时54分 22秒下 午1时54分13: 54:2220.11.24
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11.2420.11.2413: 5413:54:2213: 54:22Nov-20
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年11月24日星期 二1时54分22秒 Tuesday, November 24, 2020
工程力学
主讲 高雅丽
1
课程简介
工
理论力学
运动、平衡（外效应）
程
刚体
力
材料力学
变形、内力（内效应）
学
变形固体
技术基础课。研究物体受力后的效应
2
Ⅰ
3
理
静力分析
论
物体在外力作用下的平衡规律
力
学
运动与动力分析
物体在外力作用下的运 动规律，并建立运动与受力 之间的定量关系。
4
第一章 工程静力学基础
理论力学
扩展市场，开发未来，实现现在。2020年11月24日 星期二 下午1时 54分22秒13:54:2220.11.24
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年11月下 午1时54分20.11.2413: 54Nove mber 24, 2020
时间是人类发展的空间。2020年11月24日星 期二1时 54分22秒13:54:2224 November 2020
的受力图。
解： 1、杆BC 所受的力： 2、杆AB 所受的力：
NB
B
D
F
F
表示法一：NAAy
NAx
A NA
NB B
NB
B
D
H
D F
A
C
NC
表示法二：
B E C
30
§1–4 受力分析和受力 图
E D
例题1-3 如图所示压榨机中，杆AB 和BC 的长度相等，自重忽略不计。 A ，B，C ，E 处为铰链连接。已知
A3
A3
F3
F3
13
§1–2 静力学公理
公理四 (作用和反作用公理) 任何两个物体间的相互作用的力，总是大小相
等，作用线相同，但指向相反，并同时分别作用于 这两个物体上。
公理五 (刚化公理) 设变形体在已知力系作用下维持平衡状态，则
如将这个已变形但平衡的物体变成刚体（刚化）， 其平衡不受影响。
14
16
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
A
17
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束 2、理想光滑接触面约束
18
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束
光滑接触面约束实例
19
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束 3、光滑圆柱铰链约束
A B
N A B
20
§1–3 约束和约束反力
力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢
来表示。
F2
R
即，合力为原两力的矢量和。
矢量表达式：R= F1+F2
A
F1
12
§1–2 静力学公理
推论 (三力汇交定理)
当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的
作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过
这个点。
证明：
F1
A1 A A2
F2
=
R1 F1
A
F2
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。
合 力——在特殊情况下，能和一个力系等效 的一个力。
9
§1–2 静力学公理
公理一 (二力平衡公理) 要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，
必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿 同一直线作用。
公理二 (加减平衡力系公理) 可以在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。
刚体是一种理想化的力学模型。
一个物体能否视为刚体，不仅取决于变 形的大小，而且和问题本身的要求有关。
3、力——力是物体相互间的机械作用，其作用 结果使物体的形状和运动状态发生改变。
7
§1–1 静力学的基本概念
外效应—改变物体运动状态的效应
力的效应
内效应—引起物体变形的效应
力的三要素 大小 方向 作用点
确定力的必要因素
力的表示法 ——力是一矢量，用数学上的矢量 记号来表示，如图。
F
力的单位 —— 在国际单位制中，力的单位是牛顿 (N) 1N= 1公斤•米/秒2 （kg •m/s2 )。
8
§1–2 静力学公理
基本概念 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20.11.242020年11月24日 星期二 1时54分22秒20.11.24
谢谢大家！
C
(1) 物体B 受两个力作用：
B
AF
D B
(2) 球A 受三个力作用： (3) 作用于滑轮C 的力：
Q TE
A P
NF
P
TG C
NG
TG
29
§1–4 受力分析和受力
图
例题1-2 等腰三角形构架ABC 的顶点A、B、C 都用铰链连 接，底边AC 固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图1–13(a)所示。不计各杆自重，试画出AB 和BC