課題構(gòu)件的靜力分析

1、課題：構(gòu)件的靜力分析課型： 新授目的： 理解并掌握金屬材料的力學(xué)性能重點(diǎn)： 名詞解釋的分析與理解記憶學(xué)時(shí)： 1學(xué)時(shí)教程：一、工程力學(xué)的幾個(gè)基本概念1、 剛體指受力時(shí)不變形的物體。實(shí)際中剛體并不存在，但如果物體的尺寸和運(yùn)動(dòng)范圍都遠(yuǎn)大于其變形量，則可不考慮變形的影響，將其視為剛體，因此，剛體只是一個(gè)理想的力學(xué)模型。2、 平衡平衡是指物體相對(duì)于地面保持靜止或作均速直線運(yùn)動(dòng)。3、平衡條件作用在剛體上的力應(yīng)當(dāng)滿足的必要和充分的條件稱為平衡條件。二、力的基本性質(zhì)（一）力和力系1、力的定義力是物體間的相互作用，這種作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)，稱為力的外效應(yīng)；使物體的

2、形狀發(fā)生改變的效應(yīng)，稱為力的內(nèi)效應(yīng)2、力的三要素力的大小、方向和作用點(diǎn)稱為力的三要素。力的任一要素的改變，都將改變其作用效果，因此，力是矢量，用黑體字母（如F）表示，對(duì)應(yīng)的白體字母表示其大小，力的大小以牛頓（N）為單位。3、力的圖示法力在圖中用有向線段AB表示：線段的長度代表其大??；線段所在的直線為力的作用線，箭頭代表力的方向；線段的起點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)。4、力系1） 力系的概念作用在物體上的一群力稱為力系2） 力系的等效力系的等效是指兩個(gè)力系對(duì)同一剛體的作用效果相同。等效的兩個(gè)力系可以互相代替。3） 合力與分力若一力與一力系等效，則此力稱為該力系的合力，力系中各力稱為此力的分力。（二）力的基本

3、性質(zhì)1） 性質(zhì)一（二力平衡原理）作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上（即兩力等值、反向、共線）。只受二個(gè)力的作用而保持平衡的剛體稱為二力體。F2F12） 性質(zhì)二（力的平衡四邊形法則）作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以按平行四邊形法則合成一個(gè)合力。此合力也作用在該點(diǎn)，其大小和方向由這兩力為邊構(gòu)成的平行四邊形的主對(duì)角線確定。RF1F2（21） F2FFRF13） 性質(zhì)三（作用和反作用定律）任意兩個(gè)相互作用物體之間的作用力和反作用力同時(shí)存在。這兩個(gè)力大小相等，作用線相同而指向相反，分別作用在這兩個(gè)物體上。（注意和二力平衡的區(qū)別）4）性質(zhì)四

4、（力的可傳性）作用在剛體的力，可沿其作用線任意移動(dòng)其作用點(diǎn)而保持它原來對(duì)剛體的作用效果。 F F 三、約束和約束力在分析物體的受力情況時(shí)，常將力分為給定力（已知力，如重力、磁力、流體壓力、彈簧彈力和某些作用在物體上的已知力）和約束力。（一）約束和約束力1、約束對(duì)物體運(yùn)動(dòng)起限制作用的其他物體稱為約束物，簡稱約束。2、約束力約束對(duì)被約束物的力稱為約束力。約束力的方向與該約束所能限制的運(yùn)動(dòng)方向相反。約束力的大小需由平衡條件求出。（二）常見的約束類型1）光滑接觸表面約束兩物體的接觸表面非常光滑，摩擦可忽略不計(jì)時(shí)，即屬于光滑表面約束。約束力作用在接觸點(diǎn)，方向沿接觸表面的公法線并指向受力物體。 N N A

5、 B A2）柔性約束由柔軟的繩索、鏈條等構(gòu)成的約束（假設(shè)其不可伸長）稱為柔性約束。其約束力為拉力，作用在接觸點(diǎn)，方向沿繩索背離物體。SS1S1GG3）光滑柱鉸約束物與被約束物以光滑圓柱面相聯(lián)接。其中一個(gè)為約束物，另一個(gè)為被約束物，約束物不動(dòng)時(shí)，稱為固定鉸鏈支座，簡稱固定支座。約束力為過接觸點(diǎn)K沿徑向的壓力，由于接觸點(diǎn)在圓周上的位置不能預(yù)先確定，因此，通常用兩個(gè)相互垂直的分力代替。NNYNYN1NXNX柱鉸支座簡化畫法K固定支座簡化畫法N24）可動(dòng)支座（可動(dòng)鉸鏈支座的簡稱）它為一種復(fù)合約束，約束力的方向與支承面垂直。NYA可動(dòng)支座的簡圖和約束為畫法5）固定端約束P PAAFXFY 固定約束簡化畫法 6）二力體二力體為一種復(fù)合約束。工程上常見的二力體是指兩端有鉸且自重不計(jì)的拉桿或壓桿。二力體對(duì)被約束物的約束力的作用線與二力體所受兩力作用點(diǎn)的連線重合。 C NC D ND四物體受力分析和受力圖受力分析就是研究某個(gè)物