建筑力學與結構(最齊全)

1、精選ppt精選ppt精選ppt本章學習內容及學習要求本章學習內容及學習要求約束與約束反力約束與約束反力受力分析與受力圖受力分析與受力圖力矩與力偶力矩與力偶力的概念力的概念靜力學公理靜力學公理掌握力的基本知識掌握力的基本知識掌握受力分析的方法掌握受力分析的方法熟練繪制受力圖熟練繪制受力圖熟練運用平衡方程求解未知力熟練運用平衡方程求解未知力平面力系的平衡平面力系的平衡掌握平面力系的平衡掌握平面力系的平衡精選ppt物體間相互的機械作用。物體間相互的機械作用。外效應（使物體的運動狀態(tài)產生變化）外效應（使物體的運動狀態(tài)產生變化）內效應（使物體的形狀和大小發(fā)生改內效應（使物體的形狀和大小發(fā)生改變，即產生變

2、形）變，即產生變形）是指在任何情況下都不變形的物體。是指在任何情況下都不變形的物體。實際上任何物實際上任何物體在力的作用下都要產生變形（稱為體在力的作用下都要產生變形（稱為變形體變形體），但是在工），但是在工程實際中構件的變形通常都非常微小，因此，在研究物體程實際中構件的變形通常都非常微小，因此，在研究物體的平衡問題，可以忽略不計，的平衡問題，可以忽略不計，可以把物體抽象為剛體可以把物體抽象為剛體。1.1.1 力力精選ppt用一個帶箭頭的線段來表示力。用一個帶箭頭的線段來表示力。FA力的作用線力的作用線N或或kN。1kN=1000N。力的大小、方向、作用點力的大小、方向、作用點。 力是矢量。力

3、是矢量。A精選pptq 物體受力一般是通過物體間直接物體受力一般是通過物體間直接或間接接觸進行的。接觸處多數(shù)情況或間接接觸進行的。接觸處多數(shù)情況下不是一個點，而是具有一定尺寸的下不是一個點，而是具有一定尺寸的面積。因此無論是施力體還是受力體，面積。因此無論是施力體還是受力體，其接觸處所受的力都是作用在接觸面其接觸處所受的力都是作用在接觸面積上的積上的分布力分布力。在很多情形下，這種。在很多情形下，這種分布力比較復雜。分布力比較復雜。 當分布力作用面積很小時，為了當分布力作用面積很小時，為了分析計算方便起見，可以將分布力簡分析計算方便起見，可以將分布力簡化為作用于一點的合力，稱為化為作用于一點的

4、合力，稱為集中力集中力。 例如，靜止的汽車通過輪胎作用例如，靜止的汽車通過輪胎作用在橋面上的力，當輪胎與橋面接觸面在橋面上的力，當輪胎與橋面接觸面積較小時，即可視為集中力；而橋面積較小時，即可視為集中力；而橋面施加在橋梁上的力則為分布力。施加在橋梁上的力則為分布力。 精選ppt如果力系中各力作用線處在同一平面內，則稱如果力系中各力作用線處在同一平面內，則稱 為為平面力系平面力系，否則稱為，否則稱為空間力系空間力系。求與復雜力系相等效的簡單力系的過求與復雜力系相等效的簡單力系的過 程。程。作用于物體上的作用于物體上的一群力。一群力。 如果某力系與一個力等效，則這一力稱為力如果某力系與一個力等效，

5、則這一力稱為力 系的系的合力合力，而力系中的各個力則稱為這一合，而力系中的各個力則稱為這一合 力的力的分力分力。1.1.2 力系力系對物體的作用效果相同的兩個力系。對物體的作用效果相同的兩個力系。精選ppt物體相對于地球靜止或作勻速直線運動。如房屋、物體相對于地球靜止或作勻速直線運動。如房屋、 橋梁、大壩等相對于地球處于靜止平衡狀態(tài)。橋梁、大壩等相對于地球處于靜止平衡狀態(tài)。 使使物體保持平衡的力系。當物體處于平衡狀態(tài)物體保持平衡的力系。當物體處于平衡狀態(tài) 時，組成物體的各個部分都處于平衡狀態(tài)。時，組成物體的各個部分都處于平衡狀態(tài)。 物體在任何力系作用下并不是都處于平衡狀物體在任何力系作用下并不

6、是都處于平衡狀 態(tài)，只有當力系滿足一定條件時，物體才能平態(tài)，只有當力系滿足一定條件時，物體才能平 衡，這個條件稱為衡，這個條件稱為平衡條件平衡條件。1.1.3 平衡平衡本章主要研究平面力系的平衡問題。本章主要研究平面力系的平衡問題。精選ppt 兩物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反、兩物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反、作用線相同，并分別作用在這兩個物體上。（即為作用線相同，并分別作用在這兩個物體上。（即為Newton 第三第三定律定律） 注：在以后的受力分析中經常用到，特別是對注：在以后的受力分析中經常用到，特別是對物體系統(tǒng)物體系統(tǒng)進進行分析時。行分析時。1.2

7、.1 作用力與反作用力公理作用力與反作用力公理FwFwFNFN作用力與反作用力作用力與反作用力（FN，F(xiàn)N ）精選ppt 作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等、方向相反、且作用在同一直線條件是：這兩個力大小相等、方向相反、且作用在同一直線上。（上。（等值、反向、共線等值、反向、共線）ABRARB1.2.2 二力平衡公理二力平衡公理ABSASB精選ppt1.2.2 二力平衡公理二力平衡公理最簡單力系的平衡條件。最簡單力系的平衡條件。二力平衡公理只適用于單一剛體，而不適用于變形體。二力平衡公理只適用于單一剛體，而不

8、適用于變形體。剛體（受壓平衡）剛體（受壓平衡）變形體（受壓不能平衡）變形體（受壓不能平衡）不能把二力平衡與作用力和反作用力公理混淆。不能把二力平衡與作用力和反作用力公理混淆。二力平衡二力平衡(FW，F(xiàn)N)FwFwFNFN作用力與反作用力作用力與反作用力（FN，F(xiàn)N ）精選ppt1.2.2 二力平衡公理二力平衡公理僅受二力作用且處于平衡的桿件或構件。僅受二力作用且處于平衡的桿件或構件。兩力必沿作用點的連線，共同指向或兩力必沿作用點的連線，共同指向或 共同背離。共同背離。二力桿二力桿FABCFCCFBB精選ppt1.2.3 加減平衡力系公理加減平衡力系公理 在作用于剛體的力系中，加上或減去任意個平

9、衡力系，在作用于剛體的力系中，加上或減去任意個平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效應。不改變原力系對剛體的作用效應。推論：力的可傳性原理推論：力的可傳性原理 作用于剛體上的力可沿其作用線滑移至剛體內的任意點，作用于剛體上的力可沿其作用線滑移至剛體內的任意點，而不改變力對剛體的作用效應。而不改變力對剛體的作用效應。=ABABAB在在B點加上一對平衡力點加上一對平衡力F1和和F2，且，且F1=F2=F減去一對平衡力減去一對平衡力F和和F2精選ppt1.2.4 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力也

10、作用于該點，合力的大小和方向由這兩個力為邊所構合力也作用于該點，合力的大小和方向由這兩個力為邊所構成的平行四邊形的對角線來表示成的平行四邊形的對角線來表示 。A 力的平行四邊形法則反映了最簡單力系的簡化規(guī)律，它力的平行四邊形法則反映了最簡單力系的簡化規(guī)律，它是復雜力系簡化的基礎。是復雜力系簡化的基礎。合力合力分力分力精選ppt1.2.4 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 利用力的平行四邊形法則，也可以將一個力分解為作用利用力的平行四邊形法則，也可以將一個力分解為作用于同一點的兩個分力。在工程中，常將力于同一點的兩個分力。在工程中，常將力F沿互相垂直的兩沿互相垂直的兩個方向分解，得到水平分力

11、個方向分解，得到水平分力Fx和垂直分力和垂直分力Fy，這種分解稱為，這種分解稱為正交分解正交分解。 Fx=Fcos Fy=Fsin 精選pptF1CBAF3F2推論：三力平衡匯交定理推論：三力平衡匯交定理 剛體在共面且不平行的三個力作用下平衡，則這三個力剛體在共面且不平行的三個力作用下平衡，則這三個力的作用線必定匯交于一點。（反之不成立）的作用線必定匯交于一點。（反之不成立）BCAF2F1F3F12OF2三力共面三力共面平平 衡衡將力將力F1和和F2沿作沿作用線移至交點用線移至交點O將力將力F1和和F2合成為合成為一個合力一個合力F12(力的力的可傳性原理可傳性原理)三力平衡三力平衡(F1F2

12、F3)轉化為二力平衡轉化為二力平衡(F3F12)二力平衡公理：二力平衡公理：F3的作用線必過的作用線必過O點點力力F1和和F2的作的作用線交于用線交于O點點F1精選ppt 在空間能夠任意運動的物體，稱為在空間能夠任意運動的物體，稱為自由體自由體。受到周圍其。受到周圍其他物體限制而不能任意運動的物體，稱為他物體限制而不能任意運動的物體，稱為非自由體非自由體。若一個物體受到周圍其它物體的限制，這些周圍的若一個物體受到周圍其它物體的限制，這些周圍的 物體就稱為該物體的物體就稱為該物體的約束約束。約束施加于被約束物體上的力，稱為約束施加于被約束物體上的力，稱為約束反約束反 力力，簡稱為，簡稱為約束力約

13、束力或或反力反力。1.3.1 約束與約束反力的概念約束與約束反力的概念使物體產生運動或運動趨勢的力。在工程中，把使物體產生運動或運動趨勢的力。在工程中，把 主動力稱為主動力稱為荷載荷載。如重力、風荷載等。如重力、風荷載等。 對物體的運動或運動趨勢起限制作用的力。如約對物體的運動或運動趨勢起限制作用的力。如約 束反力。束反力。精選ppt 不同性質的約束，其約束力也不同。工程中實際的約不同性質的約束，其約束力也不同。工程中實際的約束很多，本節(jié)主要介紹幾種常見的典型約束及其約束力。束很多，本節(jié)主要介紹幾種常見的典型約束及其約束力。1.3.1 約束與約束反力的概念約束與約束反力的概念 主動力一般是已知

14、的或是可以預先確定的，而約束力隨主動力一般是已知的或是可以預先確定的，而約束力隨主動力的變化而變化，一般是未知的。確定未知的約束力，主動力的變化而變化，一般是未知的。確定未知的約束力，是靜力平衡計算的主要內容。是靜力平衡計算的主要內容。待定待定與約束所能限制的運動方向相反與約束所能限制的運動方向相反接觸處接觸處精選ppt 由柔軟的繩索、鏈條、膠帶等構成的約束，稱為由柔軟的繩索、鏈條、膠帶等構成的約束，稱為柔體柔體約束約束。1.3.2 柔體約束柔體約束柔體約束只能限制物柔體約束只能限制物體沿柔體約束的中心體沿柔體約束的中心線離開約束的運動線離開約束的運動約束力：恒為約束力：恒為拉力拉力，用，用F

15、T表表示。作用在接觸處，作用線示。作用在接觸處，作用線沿柔體約束的中心線沿柔體約束的中心線(即長度即長度方向方向)，箭頭背離物體。，箭頭背離物體。WFTWAWAA柔繩約束柔繩約束簡圖簡圖受力圖受力圖運動方向運動方向限制方向限制方向精選ppt1.3.2 柔體約束柔體約束ABBAAB精選ppt 當兩個物體直接接觸，而接觸面處的摩擦很小可以忽當兩個物體直接接觸，而接觸面處的摩擦很小可以忽略不計時，稱為略不計時，稱為光滑接觸面約束光滑接觸面約束。1.3.3 光滑接觸面約束光滑接觸面約束只能限制物體沿接觸面的公只能限制物體沿接觸面的公法線方向進入接觸面的運動法線方向進入接觸面的運動約束力：過接觸點，沿接

16、觸面的公約束力：過接觸點，沿接觸面的公法線，箭頭指向物體，用法線，箭頭指向物體，用FN表示。表示。公法線公法線精選ppt1.3.3 光滑接觸面約束光滑接觸面約束1.3.2 柔體約束柔體約束例題例題例1.1精選pptBA 用一個園柱形銷釘將兩個帶孔的物體連接在一起，且用一個園柱形銷釘將兩個帶孔的物體連接在一起，且接觸面光滑，構成接觸面光滑，構成光滑圓柱鉸鏈約束光滑圓柱鉸鏈約束，又稱為，又稱為中間鉸中間鉸。1.3.4 圓柱鉸鏈約束圓柱鉸鏈約束只能限制兩物體只能限制兩物體間的相對移動，間的相對移動，不能限制兩物體不能限制兩物體間的相對轉動間的相對轉動當物體受力后，當物體受力后，銷釘和孔壁在某銷釘和孔

17、壁在某處接觸，構成光處接觸，構成光滑接觸面約束?；佑|面約束。約束力：過接觸約束力：過接觸處，通過銷釘中處，通過銷釘中心，方向未知，心，方向未知，用用FN表示。表示。鉸鉸精選pptBABA1.3.4 圓柱鉸鏈約束圓柱鉸鏈約束簡圖簡圖將力將力FN垂直分解，用垂直分解，用兩個垂直分力兩個垂直分力FNx 和和FNy來表示來表示FNBB受力圖受力圖精選pptCB 兩端用光滑圓柱鉸鏈（即鉸）與物體相連且中間不受兩端用光滑圓柱鉸鏈（即鉸）與物體相連且中間不受力的直桿，稱為力的直桿，稱為鏈桿鏈桿。1.3.5 鏈桿約束鏈桿約束只能限制物體沿鏈桿只能限制物體沿鏈桿中心線趨向或離開鏈中心線趨向或離開鏈桿的運動桿的

18、運動約束力：沿鏈桿中心線，約束力：沿鏈桿中心線，箭頭指向或背離物體，箭頭指向或背離物體，用用F表示。表示。ACBF鏈桿約束鏈桿約束FCFBABFFAyFAxFB鏈桿是二力鏈桿是二力桿，即鏈桿桿，即鏈桿受壓受壓(壓桿壓桿)或或受拉受拉(拉桿拉桿)問題問題1：AB桿是不是鏈桿？桿是不是鏈桿？問題問題2：教材：教材P10圖圖1.6a中中AB桿是不是鏈桿？桿是不是鏈桿？精選ppt 用光滑圓柱鉸鏈將物體與固定的支承物上，稱為用光滑圓柱鉸鏈將物體與固定的支承物上，稱為固定固定鉸支座鉸支座。因此，固定鉸支座約束與圓柱鉸鏈約束一樣，區(qū)。因此，固定鉸支座約束與圓柱鉸鏈約束一樣，區(qū)別只是其中一個物體是否固定。別只

19、是其中一個物體是否固定。1.3.6 固定鉸支座固定鉸支座約束力：通過銷約束力：通過銷釘中心，方向未釘中心，方向未知，用知，用F表示。表示。AA固定鉸支座固定鉸支座(物物A固定固定)圓柱鉸鏈圓柱鉸鏈(物物A不固定不固定)精選ppt1.3.6 固定鉸支座固定鉸支座FAyFAxFA計算簡圖計算簡圖AAAAA受力圖受力圖A精選ppt1.3.6 固定鉸支座固定鉸支座精選ppt 在固定鉸支座的底部安裝幾個輥軸（圓柱形滾輪），在固定鉸支座的底部安裝幾個輥軸（圓柱形滾輪），支承于支承面上，這種約束稱為支承于支承面上，這種約束稱為可動鉸支座可動鉸支座，又稱為，又稱為活動活動鉸支座。鉸支座。1.3.7 可動鉸支座

20、可動鉸支座約束力：垂直于約束力：垂直于支承面，指向待支承面，指向待定，用定，用F表示表示只能限制物體在只能限制物體在垂直于支承面方垂直于支承面方向的運動向的運動可動鉸可動鉸支支 座座固定鉸固定鉸支支 座座精選ppt1.3.7 可動鉸支座可動鉸支座FA計算簡圖計算簡圖AA受力圖受力圖AA精選ppt1.3.7 可動鉸支座可動鉸支座1.3.6 固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座固定鉸支座可動鉸支座可動鉸支座精選ppt1.3.8 固定端支座固定端支座 如果物體與支座固定在一起，使物體既不能沿任何方如果物體與支座固定在一起，使物體既不能沿任何方向移動，也不能轉動，這類約束稱為向移動，也不能轉動，這類約束稱為

21、固定端支座固定端支座或或固定支固定支座座。約束力：限制物體移動的約束力約束力：限制物體移動的約束力FAX、FAy，限制轉動的約束力偶，限制轉動的約束力偶 mA限制物體在任何方限制物體在任何方向的移動和轉動向的移動和轉動ABFAymAAB固定端支座固定端支座精選ppt1.3.8 固定端支座固定端支座ABFAymAAB精選ppt例題例題例1.21.3.2 柔體約束柔體約束1.3.3 光滑接觸面約束光滑接觸面約束精選ppt就是分析物體（即研究對象）受到的全部主動就是分析物體（即研究對象）受到的全部主動 力和約束反力。力和約束反力。就是解除所有約束后得到的物體，又稱為就是解除所有約束后得到的物體，又稱

22、為隔離體隔離體 或或脫離體脫離體。在分離體上畫出其所受的全部主動力和約束反力。在分離體上畫出其所受的全部主動力和約束反力。精選ppt體操運動員做十字支撐體操運動員做十字支撐精選ppt選擇研究對象選擇研究對象取分離體取分離體畫受力圖畫受力圖畫受力圖的步驟畫受力圖的步驟精選ppt注意點注意點u分析約束的類型和性質，確定相應的約束力。分析約束的類型和性質，確定相應的約束力。u既不要漏力，也不要多畫力。既不要漏力，也不要多畫力。 u不同的力，應當用不同的字母標注，不能用相同的字母不同的力，應當用不同的字母標注，不能用相同的字母表示兩個不同的力。表示兩個不同的力。 u當出現(xiàn)二力平衡、三力平衡或作用力與反

23、作用力關系時，當出現(xiàn)二力平衡、三力平衡或作用力與反作用力關系時，應符合二力平衡公理、三力平衡匯交定理或作用力與反作應符合二力平衡公理、三力平衡匯交定理或作用力與反作用力公理，并在受力圖上正確畫出。用力公理，并在受力圖上正確畫出。 u要正確判斷二力桿。要正確判斷二力桿。 常見約束及約束反力常見約束及約束反力匯總表匯總表 精選ppt例題例題例1.31.4 物體的受力分析及受力圖物體的受力分析及受力圖精選ppt例題例題例1.41.4 物體的受力分析及受力圖物體的受力分析及受力圖精選ppt課堂練習課堂練習1.11.4 物體的受力分析及受力圖物體的受力分析及受力圖精選ppt課堂練習課堂練習1.21.4

24、物體的受力分析及受力圖物體的受力分析及受力圖精選ppt作業(yè)作業(yè)P28：1.1；1.2(a)(c)1.4 物體的受力分析及受力圖物體的受力分析及受力圖精選ppt平面力系平面力系平面匯交力系平面匯交力系平面一般力系平面一般力系力系中各力的作用線力系中各力的作用線都處于同一個平面，都處于同一個平面，稱為稱為平面力系平面力系。在平面力系中，各力的在平面力系中，各力的作用線都匯交與一點，作用線都匯交與一點，稱為稱為平面匯交力系平面匯交力系。平面平行力系平面平行力系在平面力系中，各力的在平面力系中，各力的作用線都互相平行，稱作用線都互相平行，稱為為平面平行力系平面平行力系。在平面力系中，各力的作用在平面力

25、系中，各力的作用線既不完全平行，也不完全線既不完全平行，也不完全相交，稱為相交，稱為平面一般力系平面一般力系。精選ppt1.5.1 力在坐標軸上的投影力在坐標軸上的投影abFxFyOxyba 從力從力F的始點的始點A和終點和終點B分別分別向向x軸作垂線，得垂足軸作垂線，得垂足a和和b，則，則線段線段ab稱為稱為力力F在在x軸上的投影軸上的投影，用用Fx表示。表示。ABF 從力從力F的始點的始點A和終點和終點B分別分別向向y軸作垂線，得垂足軸作垂線，得垂足 和和 ，則線段則線段 稱為稱為力力F在在y軸上的投軸上的投影影，用，用Fy表示。表示。 abab精選pptabFxFyOxybaABFFx和

26、和Fy的計算公式：的計算公式： 力的投影為代數(shù)量，其力的投影為代數(shù)量，其正負號規(guī)正負號規(guī)定定如下：若投影的始端如下：若投影的始端a（或（或 ）到）到投影的末端投影的末端b（或（或 ）方向與）方向與x軸（或軸（或y軸）的正向一致，則投影軸）的正向一致，則投影Fx（或（或Fy）為正；反之為負。為正；反之為負。ab Fx=Fcos Fy=Fsin 1.5.1 力在坐標軸上的投影力在坐標軸上的投影精選pptabFxFyOxybaABF 當已知力的投影當已知力的投影Fx和和Fy的大小，的大小，則力則力F的大小和方向為：的大小和方向為：22yxFFFxyFFarctan力力F的指向由投影的正負號確定。的指

27、向由投影的正負號確定。1.5.1 力在坐標軸上的投影力在坐標軸上的投影精選ppt1.5.1 力在坐標軸上的投影力在坐標軸上的投影例題例題例1.5精選ppt 合力在坐標軸上的投影，等于它的各個分力在同一坐標軸合力在坐標軸上的投影，等于它的各個分力在同一坐標軸上投影的代數(shù)和，稱為上投影的代數(shù)和，稱為合力投影定理合力投影定理。1.5.2 合力投影定理合力投影定理OxyFFxF1F2F3FnOxyFy分力分力合力合力分力投影分力投影F1x、F2x、FnxF1y、F2y、Fny合力投影合力投影FxFyxxFFyyFF22yxFFFxyFFarctan精選ppt例題例題例1.61.5.2 合力投影定理合力

28、投影定理精選pptC當力當力F作用在乒乓球的下側時：作用在乒乓球的下側時：1.6.1 力矩力矩FC平移平移轉動轉動C問題？問題？如何度量力的轉動效應？如何度量力的轉動效應？精選ppt1.6.1 力矩力矩FO力的轉動效應取決于：力的轉動效應取決于：力力F的大小的大小O點到力點到力F作用線的垂直距離作用線的垂直距離d矩心矩心力臂力臂d力矩力矩 力力F與力臂與力臂d的乘積的乘積Fd，稱為，稱為力力F對對O點的力矩點的力矩，簡稱，簡稱力矩力矩，用，用MO(F)。FdFMO)(F F,d d轉動效應轉動效應精選ppt1.6.1 力矩力矩FO矩心矩心力臂力臂d力矩力矩 力力F與力臂與力臂d的乘積的乘積Fd

29、，稱為，稱為力力F對對O點的力矩點的力矩，簡稱，簡稱力矩力矩，用，用MO(F)。FdFMO)(力矩正負號力矩正負號表示轉動方向：逆時針為正表示轉動方向：逆時針為正+順時針為負順時針為負逆正順負逆正順負力矩的單位：力矩的單位： 或或mN mkN 精選ppt1.6.1 力矩力矩合力矩定理合力矩定理 合力合力F對某一點對某一點O之矩，等于其分力之矩，等于其分力Fi(i=1n)對同一點對同一點之矩的代數(shù)和。之矩的代數(shù)和。)()()()()(21iOnOOOOFMFMFMFMFM力矩計算方法力矩計算方法當力臂易求時，按力矩定義計算當力臂易求時，按力矩定義計算當力臂難求時，用合力矩定理計算當力臂難求時，用

30、合力矩定理計算精選ppt1.6.1 力矩力矩力矩計算方法力矩計算方法當力臂易求時，按力矩定義計算當力臂易求時，按力矩定義計算當力臂難求時，用合力矩定理計算當力臂難求時，用合力矩定理計算例題例題例1.7精選ppt1.6.1 力矩力矩課堂練習課堂練習1.3精選ppt作業(yè)作業(yè)P28：1.3；1.4；1.51.6.1 力矩力矩精選ppt1.6.2 力偶力偶 把大小相等、方向相反、作用線平行的把大小相等、方向相反、作用線平行的兩個力叫做兩個力叫做力偶力偶。并記作（。并記作（F，F(xiàn) ）。）。力偶的概念力偶的概念精選ppt1.6.2 力偶力偶 把大小相等、方向相反、作用線平行的把大小相等、方向相反、作用線平

31、行的兩個力叫做兩個力叫做力偶力偶。并記作（。并記作（F，F(xiàn) ）。）。力偶的概念力偶的概念力偶作用面力偶作用面 ：組成力偶的兩個力組成力偶的兩個力所在的平面。所在的平面。力偶臂力偶臂 ：力力 F 和和 F 作用線之間作用線之間的距離的距離 d。d力偶的三要素：力偶的三要素：力偶的大小力偶的大小 力偶的轉向力偶的轉向 力偶的作用面力偶的作用面精選ppt1.6.2 力偶力偶力偶矩力偶矩d 力偶作用于物體，將使物體產生轉動效力偶作用于物體，將使物體產生轉動效應。用力偶矩來度量。應。用力偶矩來度量。FdFFM)( ，力偶矩：力偶矩：力和力偶臂力和力偶臂d的乘積。記的乘積。記作作 或或M。)(FFM，力偶

32、矩的單位：力偶矩的單位：Nm或或kNm+_力偶矩正負號：力偶矩正負號：逆時針為正逆時針為正順時針為負順時針為負精選pptdFFyxo1.6.2 力偶力偶力偶的性質力偶的性質u力偶無合力，即力偶不能與一個力等效，力偶無合力，即力偶不能與一個力等效，也不能與一個力平衡。力偶只能與力偶相也不能與一個力平衡。力偶只能與力偶相平衡。平衡。u力偶對其平面內任一點之矩恒等力偶對其平面內任一點之矩恒等于力偶矩，而與矩心的位置無關。于力偶矩，而與矩心的位置無關。u力偶在坐標軸上的投影等于零。力偶在坐標軸上的投影等于零。dFdM 精選pptBAd1.7.1 力的平移定理力的平移定理 作用在剛體上的力作用在剛體上的

33、力F可以平行移動到任一點，但必須同可以平行移動到任一點，但必須同時附加一個力偶，其力偶矩等于原來的力時附加一個力偶，其力偶矩等于原來的力F 對平移點之矩。對平移點之矩。=在在B點加上一對平衡力點加上一對平衡力F1和和F2，且，且F1=F2=F=F和和F2組成力偶組成力偶BABAd dMFdFMMB)(精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡0)(00FMFFOyx所有力在所有力在x和和y軸上的投影的軸上的投影的代數(shù)和分別等于零。代數(shù)和分別等于零。各力對任意一點各力對任意一點O之矩的代之矩的代數(shù)和等于零。數(shù)和等于零。投影方程投影方程力矩方程力矩方程一矩式平衡方程一矩式平衡方程精選ppt

34、1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡0)(0)()0(0FMFMFFBAyx或所有力在所有力在x軸（或軸（或y軸）上的軸）上的投影的代數(shù)和分別等于零。投影的代數(shù)和分別等于零。各力對任意一點各力對任意一點A和和B之矩的之矩的代數(shù)和等于零。代數(shù)和等于零。投影方程投影方程力矩方程力矩方程二矩式平衡方程二矩式平衡方程條件：條件：A、B兩點連線不能與兩點連線不能與x軸（或軸（或y軸）垂直軸）垂直精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡0)(0)(0)(FMFMFMCBA各力對任意一點各力對任意一點A、B和和C之之矩的代數(shù)和等于零。矩的代數(shù)和等于零。力矩方程力矩方程三矩式平衡方程三矩式平衡方

35、程條件：條件：A、B、C三點不能在一條直線上三點不能在一條直線上精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡0)(0)(0)(FMFMFMCBA三矩式平衡方程三矩式平衡方程 對于平面一般力系，無論選擇哪種形式的平衡方程，都對于平面一般力系，無論選擇哪種形式的平衡方程，都只能列出獨立的三個方程，故只能求出三個未知量。只能列出獨立的三個方程，故只能求出三個未知量。0)(0)()0(0FMFMFFBAyx或二矩式平衡方程二矩式平衡方程0)(00FMFFOyx一矩式平衡方程一矩式平衡方程精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡例題例題例1.8精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系

36、的平衡畫受力圖畫受力圖列平衡方程，求解列平衡方程，求解校核校核求未知力的步驟求未知力的步驟精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡例題例題例1.9精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡課堂練習課堂練習1.3精選ppt1.7.2 平面力系的平衡平面力系的平衡作業(yè)作業(yè)P28：1.6(a)；1.9(c)；1.11(a)精選ppt1.3.9 靜定結構與超靜定結構靜定結構與超靜定結構 （教材（教材P10）ABCFFAxFAyFBABCFFAxFAyFBFDDAFBCD圖圖2AFBC圖圖1精選pptAFBCABCFFAxFAyFBAFBCDABCFFAxFAyFBFDD精選ppt1.

37、8.1 變形固體及其基本假設變形固體及其基本假設在外力作用下，一切固體都將發(fā)生變形，故稱為在外力作用下，一切固體都將發(fā)生變形，故稱為變形固體變形固體。認為物體內的任何部分，其力學性能相同。認為物體內的任何部分，其力學性能相同。均勻性假設均勻性假設認為整個物體體積內毫無空隙地充滿物質認為整個物體體積內毫無空隙地充滿物質。連續(xù)性假設連續(xù)性假設認為在物體內各個不同方向的力學性能相同。認為在物體內各個不同方向的力學性能相同。各向同性假設各向同性假設精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形桿桿塊塊板板殼殼精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形桿件在不同的外力作用下，將發(fā)生不同的變形。桿件在不同的外力作用下

38、，將發(fā)生不同的變形。軸向拉伸或壓縮變形軸向拉伸或壓縮變形彎曲變形彎曲變形扭轉變形扭轉變形剪切變形剪切變形變形的基本形式變形的基本形式變形：變形：指構件的形狀、尺寸的改變或構件內各點相對位置的改變。指構件的形狀、尺寸的改變或構件內各點相對位置的改變。彈性變形：彈性變形：構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時隨之消失的構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時隨之消失的變形稱為彈性變形。變形稱為彈性變形。塑性變形：塑性變形：構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時不隨之消失構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時不隨之消失而殘留下來的變形稱為塑性變形。而殘留下來的變形稱為塑性變形。精選ppt1.8.2 桿

39、件變形桿件變形彈性變形：彈性變形：構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時隨之消失的構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時隨之消失的變形稱為彈性變形。變形稱為彈性變形。塑性變形：塑性變形：構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時不隨之消失構件受到外力作用產生變形，當外力撤除時不隨之消失而殘留下來的變形稱為塑性變形。而殘留下來的變形稱為塑性變形。彈性變形彈性變形塑性變形或殘余變形塑性變形或殘余變形精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形受力特點：外力或外力合力作用線與桿軸線重合。受力特點：外力或外力合力作用線與桿軸線重合。軸向拉伸與壓縮軸向拉伸與壓縮變形特點：桿件沿軸線方向伸長或縮短。變形特點：桿件沿

40、軸線方向伸長或縮短。PPPP軸向拉伸軸向拉伸軸向壓縮軸向壓縮精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形受力特點：外力垂直于桿軸線，或一對力偶。受力特點：外力垂直于桿軸線，或一對力偶。彎曲彎曲變形特點：桿軸線由直線彎成曲線。變形特點：桿軸線由直線彎成曲線。彎曲變形彎曲變形MM精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形受力特點：受力特點：外力偶在橫截面內作用。外力偶在橫截面內作用。扭轉扭轉變形特點：變形特點：各橫截面繞軸線作相對的轉動各橫截面繞軸線作相對的轉動。扭轉變形扭轉變形MM精選ppt1.8.2 桿件變形桿件變形受力特點：外力大小相等、方向相反、相距很近、垂直于軸線。受力特點：外力大小相等、方向相反

41、、相距很近、垂直于軸線。剪切剪切變形特點：橫截面發(fā)生相對錯動變形。變形特點：橫截面發(fā)生相對錯動變形。 剪切變形剪切變形FFFF精選ppt1.8.3 內力、應力的概念內力、應力的概念 構件是由無數(shù)質點組成的，構件是由無數(shù)質點組成的，各質點之間存在著相互作用力，各質點之間存在著相互作用力，使構件保持原有形狀。當構件受使構件保持原有形狀。當構件受到外力作用產生變形時，各質點到外力作用產生變形時，各質點間的相對位置發(fā)生了改變，使各間的相對位置發(fā)生了改變，使各質點之間的相互作用力也發(fā)生了質點之間的相互作用力也發(fā)生了變化。這種由于外力作用而引起變化。這種由于外力作用而引起的內部各質點之間相互作用力的的內部

42、各質點之間相互作用力的改變量，稱為改變量，稱為“附加內力附加內力”，簡，簡稱為稱為“內力內力”。 內力內力F1F3F1F3F2Fn假想截面假想截面F2Fn精選ppt1.8.3 內力、應力的概念內力、應力的概念 內力是由外力引起的，它內力是由外力引起的，它隨著外力的改變而改變。隨著外力的改變而改變。外力外力增大，變形增大，內力也增大。增大，變形增大，內力也增大。內力內力F1F3F2Fn不同的外力，引起不同類型的變形，產生不同形式的內力。不同的外力，引起不同類型的變形，產生不同形式的內力。 內力的增加總有一定限度，它不能隨著外力的增大而無限度地增內力的增加總有一定限度，它不能隨著外力的增大而無限度

43、地增大，當內力的增大超過一定限度時，構件將發(fā)生破壞。不同物體，限大，當內力的增大超過一定限度時，構件將發(fā)生破壞。不同物體，限度不同（決定于構件材料、幾何尺寸等因素）。度不同（決定于構件材料、幾何尺寸等因素）。精選ppt1.8.3 內力、應力的概念內力、應力的概念 兩根材料相兩根材料相同、粗細不同的同、粗細不同的桿件，受相同的桿件，受相同的拉力作用，隨著拉力作用，隨著拉力的增大，哪拉力的增大，哪一根桿件先被拉一根桿件先被拉斷？斷？ 問題？問題？FF粗桿粗桿FF細桿細桿細桿先被拉斷細桿先被拉斷 桿件的強度不桿件的強度不僅與內力有關，還僅與內力有關，還與內力在截面上分與內力在截面上分布的強弱程度（稱布的強弱程度（稱為為集度集度）有關。）有關。 把截面把截面上分布內力上分布內力在一點的集在一點的集度，稱為該度，稱為該點的應力。點的應力。 精選ppt1.8