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性能重點： 名詞解釋的分析與理解記憶學時： 1學時教程：一、工程力學的幾個基本概念1、 剛體指受力時不變形的物體。實際中剛體并不存在，但如果物體的尺寸和運動范圍都遠大于其變形量，則可不考慮變形的影響，將其視為剛體，因此，剛體只是一個理想的力學模型。2、 平衡平衡是指物體相對于地面保持靜止或作均速直線運動。3、平衡條件作用在剛體上的力應(yīng)當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動狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。力使物體的運動狀態(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；線段的起點表示力的作用點。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力系對同一剛體的作用效果相同。等效的兩個力系可以互相代替。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力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等，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的兩個力，可以按平行四邊形法則合成一個合力。此合力也作用在該點，其大小和方向由這兩力為邊構(gòu)成的平行四邊形的主對角線確定。RF1F2（21） F2FFRF13） 性質(zhì)三（作用和反作用定律）任意兩個相互作用物體之間的作用力和反作用力同時存在。這兩個力大小相等，作用線相同而指向相反，分別作用在這兩個物體上。（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其作用點而保持它原來對剛體的作用效果。 F F 三、約束和約束力在分析物體的受力情況時，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、約束對物體運動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動方向相反。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，摩擦可忽略不計時，即屬于光滑表面約束。約束力作用在接觸點，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，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。其中一個為約束物，另一個為被約束物，約束物不動時，稱為固定鉸鏈支座，簡稱固定支座。約束力為過接觸點K沿徑向的壓力，由于接觸點在圓周上的位置不能預先確定，因此，通常用兩個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）可動支座（可動鉸鏈支座的簡稱）它為一種復合約束，約束力的方向與支承面垂直。NYA可動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合約束。工程上常見的二力體是指兩端有鉸且自重不計的拉桿或壓桿。二力體對被約束物的約束力的作用線與二力體所受兩力作用點的連線重合。 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物