工程静力学基础培训课件

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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
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
C
(Baidu Nhomakorabea) 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
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。
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
C FCx x
B
x
FAB
FBC
FCy
32
§1–4 受力分析和受力 图
思考题
Q A
P B
B
A
C
P
Q
NAx NAy
P NBy
NB
P
NB
NA
NC
33
小结
1、理解力、刚体、平衡和约束等重要概念 2、理解静力学公理及力的基本性质 3、明确各类约束对应的约束力的特征 4、能正确对物体进行受力分析
34
作业： 1—1、 2、 5、 6、
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
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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
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
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
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
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
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。
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
§1–3 约束和约束反力
基本概念：
1、自由体：可以任意运动（获得任意位移）的物体。 2、非自由体：不可能产生某方向的位移的物体。 3、约束：由周围物体所构成的、限制非自由体
位移的条件。 4、约束反力： 约束对被约束体的反作用力。 5、主动力： 约束力以外的力。
15
§1–3 约束和约束反力
常见的几种类型的约束 1、柔绳、链条、胶带构成的约束：
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
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！
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。